JPH09130862A - 移動通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サービスゾーンが小さいＰＨＳを、走行
する列車内などのように高速移動体で使用できるように
する。 【解決手段】 端末（ＰＨＳ）１の信号を受ける基地局
４とこの基地局４からの情報を変換する第１の変換装置
１２を列車等の移動体１１に搭載し、固定側の移動通信
網１５には、第１の変換装置１２からの信号を受ける第
２の変換装置１８を設置して、これを交換網９とデータ
ベース１０からなるネットワーク８に接続する。データ
ベース１０にはキーボードあるいはカードリーダのよう
な入力装置１９が接続される。従来は基地局４とネット
ワーク８とが有線回線で接続されていたのを、電波を使
用して無線で行うようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、簡易型携帯電話シ
ステム（ＰＨＳ）あるいは携帯電話に適用する、移動通
信方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】簡易型携帯電話システムとして近来普及
してきた移動通信方式に、ＰＨＳ（パーソナル・ハンデ
ィホン・システム）がある。これは、第２世代コードレ
ス電話（特開平６−１５２５１１号公報参照）あるいは
小ゾーン方式移動体通信方式（特開平５−１４２７０号
公報参照）とも呼ばれるものであり、従来の携帯電話と
は、そのサービスゾーンが狭い点で大きな違いがあるも
のとされる。すなわち、従来の携帯電話においては、サ
ービスゾーンを広くとり、したがって高速で移動しなが
らの通話も可能であるのに対し、ＰＨＳではサービスゾ
ーンが狭いために高速で移動しながら使用した場合、短
時間で通話不能になる。しかし携帯電話等でも基地局の
配置やトンネルの有無などによって、不感地帯が生じ、
通話が強制的に切断されてしまうことがある。

【０００３】一方、ＰＨＳにしても携帯電話にしても、
通話が許可される通信端末（ＰＨＳあるいは携帯電話の
本体。以下、端末という）は正規に登録されたものであ
り、しかも料金の支払いにおいて過去に問題がないこと
が条件となる。そこで使用者が通話をするために端末の
電源スイッチを投入したとき、あるいは電源スイッチを
投入して通話のためにダイヤルしたときに、その通信端
末が正規に登録されたものであるか否か、料金支払い上
に問題はないかどうかの確認が行われることになる。

【０００４】図７により、従来のＰＨＳを説明する。図
は、移動する端末から他の電話機に発信するときと着信
するときのシステム構成と、このシステム構成における
信号の流れを示すシーケンスを示した図である。１は端
末であり、この場合ＰＨＳである。端末１は本体２とア
ンテナ３とから構成されており、本体２には予め個人Ｉ
Ｄ、電話番号等の情報が記憶されており、電源スイッチ
をオンにすればそれらの情報は所定周波数の電波となっ
てアンテナ３から空中に放射されるようになっている。

【０００５】４は基地局である。この基地局４も本体５
とアンテナ６とから構成されており、アンテナ６は端末
１のアンテナ３との間で情報の授受を行う。情報授受に
ついては後述する。基地局４は有線回線７によってネッ
トワーク８中の交換網９に接続されている。ネットワー
ク８は交換網９とデータベース１０とからなる。図示す
るものは基地局４と交換網９とは有線回線７によって接
続されているが、実際には交換網９には多数の基地局４
が接続されている。

【０００６】データベースには、契約された多数の端末
についての通信ＩＤデータのすべてが記憶されており、
必要に応じていつでも引き出せるようになっている。

【０００７】このような構成における従来のものの作動
を説明する。まず端末１が発信を行うために相手番号の
ダイヤルをすると、その信号はアンテナ３から放射され
て基地局４のアンテナ６に受信される。これが呼設定で
ある。基地局４はこの呼設定信号を有線回線７によって
ネットワーク８に伝送する。この信号を受けたネットワ
ーク８は、基地局４に対してすぐ認証要求を行う。基地
局４はこの認証要求を端末１に戻す。

【０００８】すると端末１は認証演算を行い、その結果
を認証応答として基地局４に発信し、基地局４は認証応
答としてネットワーク８に送る。ネットワーク８はその
信号をデータベース１０に記憶させてある回答と照合
し、その結果に誤りがなければ回線設定がなされ、回線
の接続処理がされ、通話ができることになる。誤りがあ
ったときには回路が切断されて通話不能となる。

【０００９】次に着信時について説明する。この場合に
は、ネットワーク８に外部から回線設定が入る。ネット
ワーク８は基地局４に対して呼設定を行い、基地局４は
端末１に対して呼設定を行う。端末１が認証演算を行う
とその結果が認証応答として基地局４に送られ、基地局
４はこれをネットワーク８に送る。ネットワーク８は認
証照合し、その結果に誤りがなければ回線の接続処理が
され、通話ができることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のＰＨＳはこのよ
うに作動するが、発信、着信ともに基地局４とネットワ
ーク８の交換網９との間が有線回線７によって接続され
ているので、基地局４を中心としたある範囲内でのみの
通信しかできず、ある基地局４のサービスゾーンを外れ
て隣接する他の基地局４のサービスゾーン内に入ったと
きには、通話の継続を行う必要がある。この場合、歩行
のように緩やかな移動であれば切れずに切換えが行われ
ることもあるが、自動車や鉄道車両内での使用のように
高速で移動しながら使用しているときには、そのときに
通話が切れてしまうという問題がある。また、携帯電話
等でも基地局の配置やトンネルの有無などによって、通
話が強制的に切断されてしまうという問題がある。

【００１１】上記課題を解決する方法として、基地局を
移動体上に設置することが考えられるが、その際には基
地局とネットワークの交換網との間を無線回線によって
接続する必要がある。しかし列車等の移動体と地上を結
ぶ無線回線の伝送能力は有線回線に比べて高くないもの
が多く、必ずしも基地局とネットワークの交換網との間
で授受される情報の伝送に必要な能力を有していない。

【００１２】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、ＰＨＳまたは携帯電話を、鉄道車両、バスあるいは
船舶等の移動体内からも使用できるようにした移動通信
方式を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載された発明に
おいては、電波により通信端末と基地局との間で情報の
授受を行うと共に、基地局とデータベースを有する移動
通信網との間で、前記通信端末に関する情報の授受を行
って、前記通信端末の使用の許可または不許可を決定す
る移動通信方式において、鉄道車両、バスあるいは船舶
等の移動体に、前記基地局と該基地局の出力信号を変換
する第１の変換装置ならびに該第１の変換装置の出力を
空中に放射するアンテナとを設置し、前記移動通信網の
うちのネットワークの前段には、前記移動体に搭載した
アンテナとの間において電波の授受を行うアンテナと、
該アンテナで受けた信号を前記基地局の信号に逆変換す
る第２の変換装置とを接続し、移動体内の通信端末と移
動通信網のデータベースとの間で情報の授受を行うよう
にしたことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載された発明においては、電
波により通信端末と基地局との間で情報の授受を行うと
共に、基地局とデータベースを有する移動通信網との間
で、前記通信端末に関する情報の授受を行って、前記通
信端末の使用の許可または不許可を決定する移動通信方
式において、鉄道車両、バスあるいは船舶等の移動体中
の基地局とデータベース間の情報の授受に要する時間
を、発信者に対して所定の案内音声、メッセージ、又は
無音で待機させるよう構成したことを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載された発明においては、入
力装置により予めデータベースに登録された通信第１Ｉ
Ｄデータおよび付加ＩＤデータを、移動通信網のネット
ワークと移動体に搭載した第１の変換装置に予め登録し
ておき、通信端末は移動体中の基地局を介して前記第１
の変換装置に対して前記通信第１ＩＤデータにより認証
を行い、該第１の変換装置とネットワークは前記通信第
１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータにより通話の可否を
判別するように構成したことを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載された発明においては、入
力装置により予めデータベースに登録された通信第１Ｉ
Ｄデータおよび付加ＩＤデータを、移動通信網のネット
ワークと移動体に搭載した第１の変換装置および第２の
変換装置に予め登録しておき、通信端末は移動体中の基
地局を介して前記第１の変換装置に対して前記通信第１
ＩＤデータにより認証を行い、前記第２の変換装置はネ
ットワークと該第２の変換装置に付与された通信第２Ｉ
Ｄデータにより認証を行い、その結果と通信第１ＩＤデ
ータおよび付加ＩＤデータに基づいて通話の可否を判別
するように構成したことを特徴とする。

【００１７】請求項５に記載された発明においては、通
信端末は第１の変換装置との間で認証確認のための情報
の授受を行い、仮の認証が終了した時、その情報を認証
要求としてネットワークに送り、該ネットワークから認
証応答信号が前記第１の変換装置に戻され、該第１の変
換装置で認証済が確認されたときに通話可能とするよう
に構成したことを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載された発明においては、通
信端末に係る着信転送サービスをネットワークに予め登
録しておき、該通信端末に対しネットワークに着信した
とき、前記着信転送サービスにより一般公衆網を経由し
て第２の変換装置に着信し、該通信端末と通話可能とす
るように構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項７に記載された発明においては、通
信端末は第１の変換装置との間で認証確認のための情報
の授受を行い、該第１の変換装置は第２の変換装置に対
して位置登録要求を行い、該第２の変換装置は前記通信
端末の通信ＩＤデータと該第２の変換装置に予め付与さ
れた通信ＩＤデータとを対応付けするとともにデータベ
ースに登録し、ネットワークに着信したとき、該第２の
変換装置は該第２の変換装置に予め付与された通信ＩＤ
データで着信し、前記通信端末は該通信端末の通信ＩＤ
データで着信することにより、通話可能とするように構
成したことを特徴とする。

【００２０】請求項１に記載された発明においては、鉄
道車両、バスあるいは船舶等の移動体内のＰＨＳから外
部の電話機に通話をしようとしてダイヤルをしたとき、
そのダイヤル操作から始まる認証等の一連の手続は、中
間で電波を介して行われる。また、認証終了後の通話も
端末から基地局、基地局から第１の変換装置までの情報
授受は移動体中で、第１の変換装置から第２の変換装置
までの間は、それぞれに接続されたアンテナを介して電
波で行われることになる。請求項３から７に記載された
発明は、通話に至るまでの通信手順を新たに発明したも
のである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図１に
ついて、図７と同一部分には同一の符号を付して説明す
る。本発明においては、基地局４が鉄道車両、バスある
いは船舶等の移動体１１に搭載されている。移動体１１
にはこのほかに、本発明において必要となる第１の変換
装置１２と無線装置１３およびアンテナ１４が搭載され
る。電源は車両から供給する。端末１はＰＨＳ端末であ
り、使用者が持っているので、常時は移動体１１の外部
にあるが、移動体１１を利用するときには持ち込まれる
ので、当然に移動体１１内にあることになる。

【００２２】１５は移動通信網である。この移動通信網
１５には、本発明によって必要となるアンテナ１６、無
線装置１７および第２の変換装置１８が設置される。ま
た第２の変換装置１８に接続される交換網９およびデー
タベース１０からなるネットワーク８も同様である。す
なわち、図７に示した従来技術と大きく相違する点は、
従来では基地局４と交換網９の間が有線回線７によって
接続されていたのに対し、本発明のものにあっては、そ
の間に電波による通信手段が介在することになる。

【００２３】１９は入力装置である。この入力装置１９
は、端末１の使用者が自己の付加ＩＤ、通信第１ＩＤ等
の情報を、たとえば新幹線に乗って端末１を利用しよう
とする前にデータベース１０に入力するためのものであ
り、実際的には、たとえば暗証番号が磁気記憶手段で記
憶されているカード（クレジットカードのようなもの）
を、駅構内等に設置されるカードリーダを通すことによ
って行うことができ、またカードを使わないときには、
駅構内等に設置されるキーボードによって入力するもの
である。キーボードは専用のものを設置してもよいが、
公衆電話のキーを流用することもできる。データベース
１０に入力される情報の保存は、たとえば入力された日
の最終時（２４時）で消去するようにすれば、データベ
ース１０の容量をむやみに大きくしないで済むことにな
る。

【００２４】このように構成された移動通信方式の作用
を説明する。端末１の使用者は端末（ＰＨＳ本体）を持
ち、列車等の移動体に乗車する前に、プラットホーム等
に設置されたキーボードあるいはカードリーダにより、
自己のデータをデータベース１０に入力する。ここで入
力されるデータは、正規に登録された電話番号である通
信第１ＩＤデータと、それまでの料金の支払いに問題が
ないかという付加ＩＤデータである。料金の支払いに問
題があれば、いわゆるブラックリストに載り、その事態
が解消するまでは送信も受信も不能となる。

【００２５】上記データの入力方法としては、このほ
か、ＰＨＳの購入、契約時に事業者が登録し、以後、使
用者は特段の操作を行わないで済むようにすることもで
きる。

【００２６】入力が完了したら、列車等の移動体に乗車
する。あとは必要に応じて送信をし、あるいは受信をす
る。このとき、第１の変換装置１２、無線装置１３と無
線装置１７および第２の変換装置１８は、図７における
有線回線７に変わる機能を果たす。

【００２７】図２から図６に示すものは、図１に示した
システム構成を使用して行う作動手順であり、それぞれ
請求項３から７に対応するものである。そして各図にお
いて回路の構成部分の下に記載した線間はその構成部分
の作用を示し、矢印は情報の流れる方向を示す。また、
カッコ書きの数字は作動順序を示している。請求項２は
図２から図６のすべてに対応するものである。

【００２８】図２に示すものは請求項３に対応するもの
である。この場合においては、入力装置１９から通信第
１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータがネットワーク８に
登録されると同時に、第１の変換装置１２にも登録され
る。発信しようとして端末１がダイヤルすると、それに
よって開始する呼設定、認証要求等は、従来であればネ
ットワーク８が行っていたのを第１の変換装置１２が代
行する。

【００２９】認証要求および認証演算、認証応答も第１
の変換装置１２と端末１との間で行われ、認証が終わる
と、第１の変換装置１２は電波により第２の変換装置１
８にその情報を送り、同時に接続処理をして、端末１と
第１の変換装置１２との間を通話可能にする。このと
き、第１の変換装置１２は端末に対して、前述の所定の
案内音声、たとえば、「相手方に接続中ですから、しば
らくお待ちください。」等のメッセージを流す。このメ
ッセージにより、使用者に待ち時間を通知することがで
きる（請求項２に対応）。

【００３０】ネットワーク８側において端末１が登録済
のものであり、問題がないと判断されたときには、回線
設定ならびに接続処理がなされて、初めて通話が可能に
なる。

【００３１】図３に示すものは請求項４に対応するもの
である。この場合には、移動通信網側からの通信第１Ｉ
Ｄデータおよび付加ＩＤデータが、ネットワーク８およ
び第１の変換装置１２に登録される。これにより、図２
のものではネットワーク８で端末１が登録されたもので
あるか否かの判断を行い、その結果問題がなければすぐ
に通話可能となったが、図３のものでは第２の変換装置
１８で端末１が登録されたものであるか否かの判断を行
い、その結果問題がないときにはネットワーク８に対し
て呼設定をし、認証要求を受けて第２の認証演算を行う
ものである。認証演算の結果に問題がなければ通話可能
になる。

【００３２】図４に示すものは請求項５に対応するもの
である。この場合には、図２および図３に示したものの
ように、第１の変換装置１２に移動通信網側からの通信
第１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータが第２の変換装置
１８には登録されない。したがって第１の変換装置１２
は、端末１に仮の認証を行い、仮の認証が終わったとこ
ろでネットワーク８側に初めて認証要求を出す。その結
果認証が得られれば通話が可能となる。

【００３３】図５および図６に示すものは請求項６，７
に対応するものであり、着信時を主体に示したものであ
る。このうち図５のものは、端末１に着信転送サービス
を予め登録しておき、着信したとき、転送サービスによ
り、一般公衆網２０を経由して第２の変換装置１８に着
信し、この端末１が通話可能となるものである。個々の
作業においては、先の説明を参照されたい。

【００３４】図６に示すものは請求項７に対応するもの
である。この場合の大きな特徴は、第２の変換装置１８
に独立した通信第２ＩＤデータを持たせ、これに複数個
の端末１の通信第１ＩＤデータとを対応付けしておくこ
とである。第２の変換装置１８は、この対応付けを行っ
たものに対し、ネットワーク８に位置登録要求を出す。
ネットワーク８はこれに対し認証要求を出す。第２の変
換装置１８は認証演算を行い、その結果を認証要求応答
としてネットワーク８に出力する。結果に問題がなけれ
ば位置登録受付を完了する。

【００３５】外部から着信しネットワーク８がこれを受
けたとき、その着信信号は第２の変換装置１８に送ら
れ、これを受けた第２の変換装置１８は予め仮の認証を
行っている複数個の端末１のうちの着信したものの検索
を行う。検索により該当する端末１が現れたとき、その
端末と接続処理がなされ、通話が可能となる。この方法
によれば、ネットワーク８は動き回らない第２の変換装
置１８と情報の授受を行うため、位置登録を常に行わず
に済むことになる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た移動通信方式であり、構成としては請求項１に記載し
たようなものである。また使用形態としては請求項２な
いし７に記載したようになる。列車等の移動体内に基地
局を設置することができることから、従来は使用するこ
とができなかった高速移動体からのＰＨＳが使用できる
ことになる。携帯電話等においても基地局の配置やトン
ネルの有無などによって通話が切断されることがあった
が、これが解消し、連続した良好な通話が可能になる。
また請求項２に記載された発明によれば、実際には通話
ができない時間のサービス性が向上し、同時に作動した
ものとして時間制約で切断されることがない。さらに請
求項３から７に記載された発明によれば、従来は必要で
あったローミング契約をすることなしに、他事業者のサ
ービスエリアを利用した通話ができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の回路図である。

【図２】図１のシステム構成の使用形態を説明する説明
図である。

【図３】図１のシステム構成の他の使用形態を説明する
説明図である。

【図４】図１のシステム構成の他の使用形態を説明する
説明図である。

【図５】図１のシステム構成の他の使用形態を説明する
説明図である。

【図６】図１のシステム構成のさらに他の使用形態を説
明する説明図である。

【図７】従来のシステム構成を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 端末 ３ アンテナ ４ 基地局 ８ ネットワーク ９ 交換網 １０ データベース １１ 移動体 １２ 第１の変換装置 １４ アンテナ １５ 移動通信網 １６ アンテナ １８ 第２の変換装置 １９ 入力装置 ２０ 一般公衆網

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波により通信端末と基地局との間で情
   報の授受を行うと共に、基地局とデータベースを有する
   移動通信網との間で、前記通信端末に関する情報の授受
   を行って、前記通信端末の使用の許可または不許可を決
   定する移動通信方式において、鉄道車両、バスあるいは
   船舶等の移動体に、前記基地局と該基地局の出力信号を
   変換する第１の変換装置ならびに該第１の変換装置の出
   力を空中に放射するアンテナとを設置し、前記移動通信
   網のうちのネットワークの前段には、前記移動体に搭載
   したアンテナとの間において電波の授受を行うアンテナ
   と、該アンテナで受けた信号を前記基地局の信号に逆変
   換する第２の変換装置とを接続し、移動体内の通信端末
   と移動通信網のデータベースとの間で情報の授受を行う
   ようにしたことを特徴とする移動通信方式。
2. 【請求項２】 電波により通信端末と基地局との間で情
   報の授受を行うと共に、基地局とデータベースを有する
   移動通信網との間で、前記通信端末に関する情報の授受
   を行って、前記通信端末の使用の許可または不許可を決
   定する移動通信方式において、鉄道車両、バスあるいは
   船舶等の移動体中の基地局とデータベース間の情報の授
   受に要する時間を、発信者に対して所定の案内音声、メ
   ッセージ、又は無音で待機させるよう構成したことを特
   徴とする移動通信方式。
3. 【請求項３】 入力装置により予めデータベースに登録
   された通信第１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータを、移
   動通信網のネットワークと移動体に搭載した第１の変換
   装置に予め登録しておき、通信端末は移動体中の基地局
   を介して前記第１の変換装置に対して前記通信第１ＩＤ
   データにより認証を行い、該第１の変換装置とネットワ
   ークは前記通信第１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータに
   より通話の可否を判別するように構成したことを特徴と
   する移動通信方式。
4. 【請求項４】 入力装置により予めデータベースに登録
   された通信第１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータを、移
   動通信網のネットワークと移動体に搭載した第１の変換
   装置および第２の変換装置に予め登録しておき、通信端
   末は移動体中の基地局を介して前記第１の変換装置に対
   して前記通信第１ＩＤデータにより認証を行い、前記第
   ２の変換装置はネットワークと該第２の変換装置に付与
   された通信第２ＩＤデータにより認証を行い、その結果
   と通信第１ＩＤデータおよび付加ＩＤデータに基づいて
   通話の可否を判別するように構成したことを特徴とする
   移動通信方式。
5. 【請求項５】 通信端末は第１の変換装置との間で認証
   確認のための情報の授受を行い、仮の認証が終了した
   時、その情報を認証要求としてネットワークに送り、該
   ネットワークから認証応答信号が前記第１の変換装置に
   戻され、該第１の変換装置で認証済が確認されたときに
   通話可能とするように構成したことを特徴とする移動通
   信方式。
6. 【請求項６】 通信端末に係る着信転送サービスをネッ
   トワークに予め登録しておき、該通信端末に対しネット
   ワークに着信したとき、前記着信転送サービスにより一
   般公衆網を経由して第２の変換装置に着信し、該通信端
   末と通話可能とするように構成したことを特徴とする移
   動通信方式。
7. 【請求項７】 通信端末は第１の変換装置との間で認証
   確認のための情報の授受を行い、該第１の変換装置は第
   ２の変換装置に対して位置登録要求を行い、該第２の変
   換装置は前記通信端末の通信第１ＩＤデータと該第２の
   変換装置に予め付与された通信第２ＩＤデータとを対応
   付けするとともにデータベースに登録し、ネットワーク
   に着信したとき、該第２の変換装置は該第２の変換装置
   に予め付与された通信第２ＩＤデータで着信し、前記通
   信端末は該通信端末の通信第１ＩＤデータで着信するこ
   とにより、通話可能とするように構成したことを特徴と
   する移動通信方式。