JPH04181828A - 移動通信における在圏エリア識別方式 - 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〕 本発明は移動通信システムにおいて、移動機（特に携帯
機）が在圏する基地局の識別を高精度で行える在圏エリ
ア識別方式に関する。

〔従来の技術〕

自動車電話等の移動通信方式では、サービスエリアを複
数の基地局がカバーする複数のセルで構成しており、移
動機からの接続要求に応じて基地局が通信チャネルを割
り当てるとき、まず、その移動機がどの基地局のエリア
（セル）に在圏するかを識別して、次に、その在圏基地
局の空き通信チャネルを割り当てる。

また、このように通信チャネルを割り当てた後でも、移
動機が通信中に移動して今までの在圏基地局エリアを出
て隣の基地局のエリアに移行する事があり、この場合に
は、移動機の新しい在圏基地局のエリアを識別しなおし
て、基地局の空き通信チャネルを割当しなおす。このた
めに、必要な在圏基地局識別方法としては、従来、主と
して車載機を対象とした在圏基地局の識別方法があった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

移動通信では基地局からの電波は建物などによる反射や
回折の結果、場所的に定在波を生じておリ、移動機がこ
の中を移動すると定在波に応した受信レベルの変動を生
ずる。これをフェージングという。

移動機の在圏基地局の識別は各基地局からの電波の受信
レベルを相互に比較して、最大レベルで受信される基地
局を在圏基地局と識別するが、フェージングによる受信
レベルの変動はこの識別を不正確にする。

従来の車載機を対象にした識別方法では、例えば、８０
０ＭＨｚ帯自動車電話が時速数十ｋｍで走行した場合の
フェージング速度が数十Ｆｉｚになるため、１秒〜数秒
間受信レヘルを平均化すればフェージングの変動を十分
平均化する事が出来、平均受信レベルで在圏基地局を識
別する事が可能となり、誤差は比較的小さかった。

しかし、携帯機ではその移動速度は一般に毎時０〜数ｋ
ｍであり、数ｋｍ／秒の場合でも平均化するのに数十秒
を要し、著しい時間がかかる上、時速Ｏｋｍすなわち停
止して使用している場合には平均化は本質的に不可能で
あり、フェージングの変動を残したまま在圏基地局を識
別せざるを得す、誤差が大きいという欠点があった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するため、停止
または極めて低速度で移動する携帯機においても在圏基
地局エリアの識別を高精度で行い得る方式を提供する事
を目的としている。　　　゛〔課題を解決するための手
段〕 本発明によれば上述の目的は前記特許請求の範囲に記載
した手段により達成される。

すなわち、本発明は、複数の無線チャネルを有する複数
の基地局と移動機から構成される移動通信システムにお
いて、移動機が一基地局当たり複数の無線チャネルの信
号を受信して受信信号の平均的受信品質を判定し、基地
局ごとの受信品質の比較結果により、在圏する基地局を
識別する移動通信における在圏エリア識別方式である。

〔作　用〕

本発明は１つの基地局から送信されている、瞬時レベル
変動の相関がＯまたは十分低い２つ以上の無線チャネル
を携帯機で受信し、これらのチャネルの受信品質の平均
値、または最大値等をその基地局の無線チャネルの受信
品質とし、この品質を基地局間で比較することにより携
帯機の在圏基地局を識別することを最大の特徴とする。

瞬時レベル変動の相関がＯまたは極めて低い２つ以上の
無線チャネルを基地局から送信する方法としては、後述
するコヒーレント帯域幅以上離れた無線チャネルを少な
くとも１組各基地局に割り当てるか、または少なくとも
１組の無線チャネルを後述する距離以上離れた２つのア
ンテナがらそれぞれ送信することによって実現する事が
できる。

従来の技術では基地局からの１つの無線チャネルだけを
受信してこの受信品質により在圏基地局を識別していた
のに対して、本発明では前述のように１つの基地局当た
り２つ以上の無線チャネルを受信する点が異なるもので
ある。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す図であって、（ａ）は
基地局、（ｂ）は移動機の構成を示しており、１は交換
局（図示せず）との間の通信線、２は制御装置、３−１
〜３−ｎは無線チャネル送受信装置、４はアンテナ共用
装置、５，７はアンテナ、６は送受分波器、８は受信機
、９は局部発信回路、１０は送信機、１１は制御回路、
１２は電話機を表わしている。

基地局にはその基地局内の移動機数に応じて必要な数だ
けの無線チャネル送受信袋Ｗ３−１〜３−ｎが設備され
ている。この内の例えば３−１は制御チャネル専用であ
り、移動機は通話していないいわゆる待ち受は中はこの
制御チャネルを受信している。基地局から移動機を呼び
出す場合は、この制御チャネルで呼出信号を送信するし
、逆に移動機から発呼する場合はこの制御チャネルで基
地局に対して発呼信号を送出する。

このような制御を実行するため、移動機は在圏基地局の
制御チャネルを正しく受信しておく必要がある。

ところで、フェージングは前述のように、異なる経路を
通ってきた通路差の異なる多数の電波が合成される結果
場所的に定在波を生じることが原因である。したがって
、同一の場所から送信された電波であっても周波数が違
えば通路差に相当する距離を伝搬する間の位相回転量が
違うため合成される時の位相が異なることとなり、この
結果場所的な定在波の様子が違ったものになり、２つの
受信レベルの相関が低くなる。すなわち、異なる周波数
の電波では、ある場所で一方の電波のレベルが低くても
他方の電波は必ずしも低くくはないことになる。

２つの電波の周波数を離すほど受信レベルの相関は低く
なり、相関係数が例えば０．５になる時の周波数間隔を
相関帯域幅という。相関帯域幅の値は伝搬路の通路長差
によって異なるが一般には数１００ｋＨｚから数ＭＨｚ
程度である。したがって、第１図において制御チャネル
送受信装置３−１の周波数に対して数ＭＨｚ離れた周波
数を３−２〜３−ｎのいずれか１つまたは複数の送受信
装置の周波数として送信する。

移動機は、受信機８で制御チャネルの周波数と上記３−
２〜３−ｎのいずれか１つまたは複数の周波数を交互に
受信し、その平均値をこの基地局からの電波の平均レベ
ルとする。他の基地局についても同様に２つまたはそれ
以上の無線チャネルを受信してその平均値をその基地局
からの平均受信レベルとし、この平均レベルの相互比較
により在圏基地局のエリアを決定する。受信機の受信周
波数は局部発振回路９から供給される局部発振周波数に
よって変えられる。

また受信周波数の指定や受信レベルの平均化などの制御
は制御回路１１によってなされる。

第２図は基地局構成の他の例を示す図であって、１３は
制御装置、１７．１８は送受分波器、１４−１〜１４−
ｎ、　１５−１〜１５−ｎは無線チャネル送受信装置、
１６．１９はアンテナを表わしている。同図において、
無線チャネル送受信装置の一部１４−１〜１４−ｎは送
受分波器１７によってアンテナ１６に接続され、他の無
線チャネル送受信装置１５−１＝１５−ｎは送受分波器
１８によって別のアンテナ１９に接続されている。

異なる場所に設置されているアンテナ１６及び１９から
出た電波は異なる経路を経て移動機に達するが、経路が
異なるため合成される時の各電波の振幅や位相はアンテ
ナごとに異なっており、したがって第１の実施例と同様
に両アンテナからの無線チャネル電波の受信レベルの相
関は低くなる。

この時もアンテナの間隔を離すほど相関係数は小さくな
るが一般的には数ｍ離せば相関関数は十分小さくなる。

以上の例では移動機の待ち受は中の在圏基地局エリア識
別について説明したが、以下に説明するように、通信中
に在圏基地局エリアを移行した場合の移行先基地局識別
にも本発明を適用することが可能である。

第３図はこれを説明するための移動機の通信チャネルに
おける送信及び受信のタイミングを示す図である。基地
局と移動機の間の無線チャネルはＴＤＭＡ　／ＦＤＭで
あり、第３図は４チャヱルＴＤＭＡでの場合を示してい
る。ある特定の移動機で考えると、２０．２８は基地局
との間で通信している送信のタイミング、２１．２９は
同じく受信のタイミングであり、その他のタイミング２
２〜２７はこの無線チャネルを使用する他の３台の移動
機が使用する送信及び受信のタイミングである。

この移動機にとっては、２２〜２７のタイミングは、基
地局との間の通信で送信または受信する必要のないタイ
ミングであり、この時間の間に在圏基地局の周辺基地局
が送信している電波を順次受信して、在圏基地局電波の
受信レベルと比較する事により在圏基地局を移行したか
否かを識別することができる。この時に、現在の在圏基
地局の電波受信レベル及び周辺基地局の電波の受信レベ
ル測定に当たって前記実施例で説明したように２つ以上
の無線チャネルを受信して同様に平均化処理をする。

以上の説明では２つ以上の無線チャネルの受信レベルを
平均化する方法について述べているが、フェージングの
性質上、受信レベルは通常は平均値に近いレベルである
が、希に非常に低いレベルにまで減衰する事を考えると
、受信レベルの最大値をとればほぼ平均値に近い値が得
られると考えられる。この方法によれば若干の誤差はあ
るが平均値をとる必要がなく最大値をとるだけの簡単な
処理で本発明の方式を実現することが可能である。

また、以上の説明では受信レベルの大小を識別の根拠と
する方法について述べているが、受信レベルに限らず、
デジタル符号の誤り率、デジタル符号の再生クロツクの
ジッタの大きさ、ＦＭ通信方弐におけるベースバンド帯
域外の復調雑音など、通信品質に対応する測定可能な受
信品質であれば、いずれでもよい。

〔発明の効果］ 以上説明したように、本発明では携帯機を低速移動中ま
たは停止中に使用した場合の在圏エリア識別を１つの周
波数でなく２つ以上の周波数の受信品質をもとに行うた
め、１つの周波数だけで識別する従来の方法では避は得
なかった、フェージングによる受信品質測定の誤差を軽
減する事ができる利点がある。

すなわち、受信品質がたまたまフェージングの落ち込み
により極めて劣化している場合でも受信レベル相関が無
相関に近い他の無線チャネルの受信品質も利用するため
、これら複数の無線チャネルの受信品質が同時に落ち込
まない限り本発明による識別に利用する受信品質が平均
受信品質と太き（異なることはなく、平均品質に近い値
を得ることができる。なお受信品質が同時に落ち込む確
率は、受信レベルの相関係数が０に近くなるよう周波数
間隔またはアンテナ間隔を離すことにより十分小さくす
る事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は基地局の
他の構成の例を示す図、第３図は移動機の通信チャネル
における送信及び受信のタイミングの例を示す図である
。 ■・・・交換局との間の通信線、２・・・制御装置、３
−１〜３−ｎ、　１４−１〜１４−ｎ、　１５−１〜１
５〜ｎ・・・無線チャネル送受信装置、４・・・アンテ
ナ共用装置、５．７・・・アンテナ、６・・・送受分波
器、８・・・受信機、９・・・局部発振回路、１０・・
・送信機、１１・・・制御回路、１２・・・電話機、１
７．１８・・・送受分波器、１６゜１９・・・アンテナ
、２０，２２．２４，２６．２８・・・基地局との間で
通信している送信のタイミング、２１．２３，２５，２
７．２９・・・受信のタイミング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の無線チャネルを有する複数の基地局と移動機から
   構成される移動通信システムにおいて、移動機が一基地
   局当たり複数の無線チャネルの信号を受信して受信信号
   の平均的受信品質を判定し、基地局ごとに受信品質の比
   較結果により、在圏する基地局を識別することを特徴と
   する移動通信における在圏エリア識別方式。