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発明の名称 圏内検出方法および移動体通信システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−38949
公開日 平成7年(1995)2月7日
出願番号 特願平5−179484
出願日 平成5年(1993)7月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 萩尾 稔 / 白神 一隆
要約 目的
移動機のハンドオフ可能圏内外の検出処理が時間短縮でき、システムに対する負荷の増大が防止できる圏内検出方法および移動体通信システムを提供することを目的とする。

構成
無線回線制御装置1が、移動機8が接続装置2を介して行った圏内検出要求に基づいて、アイドルバースト信号の一斉送出要求を接続装置3〜5に出力する。この一斉送出要求に基づいて、接続装置3〜5が、これらに設けた割込み送出手段の指示により、アイドルバースト信号を送出する。移動機8の干渉監視手段42が、受信チャンネルスロットの受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無により干渉の有無を検出して、通信制御部43が、干渉有りの検出にはこの移動機8がハンドオフ可能圏内にいると判断し、干渉無しの検出にはこの移動機8がハンドオフ可能圏外にいると判断する。
特許請求の範囲
【請求項1】 複数の無線ゾーンの無線回線制御を行う無線回線制御装置と、この無線回線制御装置と接続され各々前記無線ゾーンを形成するとともに前記無線ゾーン内で無線信号の送受信を行う複数の接続装置と、これらの接続装置と無線回線により通信を行う複数の移動機とにより構成され、隣接する前記無線ゾーンに重複部分が設けられ、この重複部分を前記移動機がハンドオフできる接続装置が存在するハンドオフ可能圏とする時分割多重方式による移動体通信システムにおいて、圏内検出要求を出力した移動機のハンドオフ可能圏内外を検出するに際し、前記移動機からの圏内検出要求を複数の接続装置のうちの特定の接続装置を介して検知した無線回線制御装置が、アイドルバースト信号の一斉送出要求を前記特定の接続装置とは別の他の接続装置に対して出力し、この一斉送出要求を検出した前記他の接続装置が、所定時間アイドルバースト信号を前記移動機に出力し、圏内検出要求を出力した前記移動機は、受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無を監視して、受信チャンネルスロットの受信信号における干渉の有無を検出し、干渉有りを検出した場合は自己の移動機がハンドオフ可能圏内にあると判断し、干渉無しを検出した場合は自己の移動機がハンドオフ可能圏外にあると判断する圏内検出方法。
【請求項2】 複数の無線ゾーンの無線回線制御を行う無線回線制御装置と、この無線回線制御装置と有線により接続され各々前記無線ゾーンを形成するとともに前記無線ゾーン内で無線信号の送受信を行う複数の接続装置と、これらの接続装置と無線回線により通信を行う複数の移動機とにより構成され、隣接する前記無線ゾーンに重複部分が設けられ、この重複部分を前記移動機がハンドオフできる接続装置が存在するハンドオフ可能圏とする時分割多重方式による移動体通信システムにおいて、前記無線回線制御装置を、移動機が複数の接続装置のうちの特定の接続装置を介して行った圏内検出要求に基づいて、アイドルバースト信号の一斉送出要求を前記特定の接続装置とは別の他の接続装置に出力するよう構成し、前記接続装置には、前記無線回線制御装置からのアイドルバースト信号の前記一斉送出要求に基づいて、前記アイドルバースト信号を送出する割込み送出手段を設け、前記移動機には、受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無を監視して、受信チャンネルスロットの受信信号における干渉の有無を検出する干渉監視手段と、前記干渉監視手段の干渉有りの検出には自己の移動機がハンドオフ可能圏内にいると判断し、前記干渉監視手段の干渉無しの検出には自己の移動機がハンドオフ可能圏外にいると判断する制御部とを設けた移動体通信システム。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチゾーンで構成された無線回線内において時分割多重方式により通信するシステムにおける圏内検出方法および移動体通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年移動体通信の普及は目覚ましいものがある。増大する需要に対応するため、従来のアナログ方式に代わるディジタル方式の移動体通信システムの開発が活発に進められており、特に時分割多重方式の移動体通信システムが現実のものとなりつつある。
【0003】再発呼型ハンドオフでは、ハンドオフ時に通信が瞬断する。そのため不要なハンドオフを避ける必要がある。例えば、移動体通信システムにおいて、移動機が、通信サービスを受けることができるサービス圏の端に存在する場合、ハンドオフ先接続装置が存在しないためハンドオフを繰り返し要求しても通話が途切れるだけであり、通話品質は改善されず、無線回線が不安定なため、最悪の場合通話が切断されてしまう。そこで不要なハンドオフを無くすために、移動機が存在する位置が、ハンドオフ可能な圏内かどうかを検出する圏内検出を行う。以下、図面を参照しながら従来の時分割多重方式の移動体通信システムにおける圏内検出方法について説明を加える。
【0004】まず、移動体通信システムの構成について図4を参照しながら説明を加える。1は一般公衆網または他の移動体通信システムとシステム内無線回線との交換制御と移動機の移動管理とシステムの無線管理を行う無線回線制御装置、2,3,4,5は無線回線制御装置1の管理下で移動機との無線回線の設定・解放を行う接続装置、6,7,8,9,10はシステム内を移動しながら接続装置2,3,4,5および無線回線制御装置1を介して通信を行う移動機、11,12,13,14は接続装置2,3,4,5に対してそれぞれ設定される無線ゾーン、A(ハッチング部分)は、無線ゾーン11,12,13,14のうちの少なくとも2つの無線ゾーンが重複した部分であり、この部分に移動した移動機6,7,8,9,10がハンドオフ可能な接続装置が、接続装置2,3,4,5のうち少なくともどれか1つ存在するハンドオフ可能圏である。
【0005】次に、従来の接続装置および無線回線制御装置の構成について図5を参照して説明を加える。移動機の構成については、特に必要性が認められないため説明を省略する。15,16,17は後述する無線回線制御装置の管理のもとに無線回線の設定・解放を行う接続装置、1は図4で述べた一般公衆網または他の移動体通信システムとシステム内の無線回線との交換制御および移動機の移動管理と無線管理を行う無線回線制御装置、18は無線回線制御装置1内部に有り接続装置15,16,17との有線データ伝送のインターフェイスを行う内線インターフェイス部、19は局線と内線との交換を行う交換部、20は交換部19の制御を行う交換制御部、21は無線回線制御装置1の内部に有り局線とのインターフェイスを行う局線インターフェイス部、22は内線インターフェイス部18を介して接続装置15,16,17と通信を行うことにより移動機の移動管理・無線管理を行う無線制御部、23は接続装置15,16,17の位置関係を記憶しハンドオフ時に無線制御部22により参照される接続装置配置記憶部である。ここでは簡略化のため接続装置を3台としているが実際はより多くの接続装置が無線回線制御装置1に接続されている。
【0006】以上のように構成された従来の接続装置および無線回線制御装置について、その圏内検出時の動作について図5および図6を参照しながら説明する。移動機(図示せず)が接続装置15を介して一般公衆網と接続されているものとする。この場合、接続装置15との通信信号は内線インターフェイス18、交換部19、局線インターフェイス部21を経由して一般公衆網に接続される。交換部19、局線インターフェイス21は交換制御部20により制御され、内線インターフェイス部18は無線制御部22により制御される。接続装置15との制御信号は内線インターフェイス部18を介して無線制御部22と入出力される。無線回線により接続装置15と通信を行っている移動機(図示せず)は無線通信チャネルの品質劣化を検出し、圏内検出処理開始要求を接続装置15に対して送信する。接続装置15は圏内検出処理開始要求を内線インターフェイス18を経由して無線制御部22に送信する。そこで、無線制御部22は圏内検出処理を開始する。
【0007】無線制御部22は、まず周辺接続装置の選択を行う。以下、図6中では接続装置をCSと省略する。周辺接続装置とは圏内検出要求のあった接続装置からのハンドオフ先として考えられ得る接続装置のことであり、この場合、圏内検出処理開始要求のあった接続装置15の周辺接続装置を選択することとなる。無線制御部22は接続装置配置記憶部23のデータを読むことにより周辺接続装置の選択を行う(ステップ#1)。無線制御部23は全ての周辺接続装置により、圏内検出処理開始要求を行った移動機の使用している無線通信チャネルのモニタを行う。無線通信チャネルのモニタ方法について説明を加える。無線制御部22は内線インターフェイス18を経由して無線通信チャネルモニタを行いたい接続装置に対して、無線通信チャネルのキャリア・スロットを指定して無線通信チャネルモニタ要求を行う(ステップ#2)。図6中では、無線通信チャネルをTCHと省略するものとする。無線通信チャネルモニタ要求を受けた接続装置は、その接続装置のスロット仕様状況に応じてモニタを行う。すなわち、モニタすべき無線通信チャネルと同じスロットを使用していない場合はそのままモニタを行い、使用している場合は無線通信チャネルの切り替えを行った後モニタを行う、無線制御部22は無線通信チャネルモニタ要求を送信した後、ステップ#3で接続装置からのモニタ結果が送信されるのを待つ、一定時間経過してもモニタ結果を受信出来ない場合はステップ#4でタイムアウトとし、次の接続装置のモニタを行う(ステップ#2)。各周辺接続装置に対して同様なモニタを繰り返した後、モニタ結果を比較し(ステップ#5)、ハンドオフ可能な接続装置が存在している場合、ハンドオフ可能圏内と判断し(ステップ#6)、ハンドオフ可能な接続装置が存在しない場合、ハンドオフ可能圏外と判断する(ステップ#7)。
【0008】このハンドオフ可能圏内外の判断結果を、図5に示す無線回線制御装置、接続装置、移動機のいずれかに記憶する。移動機よりハンドオフ要求があった場合で、移動機の位置がハンドオフ可能圏内であると判断した場合にはハンドオフを許可し、移動機の位置がハンドオフ可能圏外であると判断した場合にはハンドオフを拒否する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の方法に基づく移動体通信システムでは、移動機からの圏内検出要求に対して、この移動機がハンドオフ可能圏内外のどちらに位置しているかを判断する場合、移動機が圏内検出要求を行った接続装置以外の全ての周辺接続装置の個々に対して同様なモニタを1装置ずつ順繰りに繰り返し実施した後に、この全てのモニタ結果を比較して移動機のハンドオフ可能圏内外が判断されるため、圏内検出処理に要する時間が大幅に増大し、また、システムに対して負荷が増大するという問題点を有している。
【0010】本発明は、移動機のハンドオフ可能圏内外の判断が、同様なモニタを接続装置の個々に対して1装置ずつ順繰りに繰り返す必要がなく、短時間の内に行うことができ、そのため、圏内検出処理に要する時間が短縮でき、また、システムに対する負荷の増大が防止できる圏内検出方法および移動体通信システムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の圏内検出方法は、複数の無線ゾーンの無線回線制御を行う無線回線制御装置と、この無線回線制御装置と接続され各々前記無線ゾーンを形成するとともに前記無線ゾーン内で無線信号の送受信を行う複数の接続装置と、これらの接続装置と無線回線により通信を行う複数の移動機とにより構成され、隣接する前記無線ゾーンに重複部分が設けられ、この重複部分を前記移動機がハンドオフできる接続装置が存在するハンドオフ可能圏とする時分割多重方式による移動体通信システムにおいて、圏内検出要求を出力した移動機のハンドオフ可能圏内外を検出するに際し、前記移動機からの圏内検出要求を複数の接続装置のうちの特定の接続装置を介して検知した無線回線制御装置が、アイドルバースト信号の一斉送出要求を前記特定の接続装置とは別の他の接続装置に対して出力し、この一斉送出要求を検出した前記他の接続装置が、所定時間アイドルバースト信号を前記移動機に出力し、圏内検出要求を出力した前記移動機は、受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無を監視して、受信チャンネルスロットの受信信号における干渉の有無を検出し、干渉有りを検出した場合は自己の移動機がハンドオフ可能圏内にあると判断し、干渉無しを検出した場合は自己の移動機がハンドオフ可能圏外にあると判断することを特徴とする。
【0012】請求項2に記載の移動体通信システムは、複数の無線ゾーンの無線回線制御を行う無線回線制御装置と、この無線回線制御装置と有線により接続され各々前記無線ゾーンを形成するとともに前記無線ゾーン内で無線信号の送受信を行う複数の接続装置と、これらの接続装置と無線回線により通信を行う複数の移動機とにより構成され、隣接する前記無線ゾーンに重複部分が設けられ、この重複部分を前記移動機がハンドオフできる接続装置が存在するハンドオフ可能圏とする時分割多重方式による移動体通信システムにおいて、前記無線回線制御装置を、移動機が複数の接続装置のうちの特定の接続装置を介して行った圏内検出要求に基づいて、アイドルバースト信号の一斉送出要求を前記特定の接続装置とは別の他の接続装置に出力するよう構成し、前記接続装置には、前記無線回線制御装置からのアイドルバースト信号の前記一斉送出要求に基づいて、前記アイドルバースト信号を送出する割込み送出手段を設け、前記移動機には、受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無を監視して、受信チャンネルスロットの受信信号における干渉の有無を検出する干渉監視手段と、前記干渉監視手段の干渉有りの検出には自己の移動機がハンドオフ可能圏内にいると判断し、前記干渉監視手段の干渉無しの検出には自己の移動機がハンドオフ可能圏外にいると判断する制御部とを設けたことを特徴とする。
【0013】
【作用】請求項1の構成によると、圏内検出要求を出力した移動機に対して、この圏内検出要求を特定の接続装置を介して検知した無線回線制御装置の指示により、他の全接続装置からアイドルバースト信号を所定時間だけ一斉に出力する。圏内検出要求を出力した移動機は、受信チャンネルスロットの受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無から、干渉有りを検出した場合はハンドオフ可能圏内と判断し、干渉無しを検出した場合はハンドオフ可能圏外と判断する。ハンドオフ可能圏内と判断した移動機からの情報に基づいて、この移動機に対して、無線回線制御装置は他の接続装置へのハンドオフを許可する。ハンドオフ可能圏外と判断した移動機からの情報に基づいて、この移動機に対して、無線回線制御装置は他の接続装置へのハンドオフを拒否する。
【0014】請求項2の構成によると、無線回線制御装置が、移動機が特定の接続装置を介して行った圏内検出要求に基づいて、アイドルバースト信号の一斉送出要求を他の接続装置に出力する。この一斉送出要求に基づいて、他の接続装置が、これに設けた割込み送出手段の指示により、アイドルバースト信号を送出する。移動機の干渉監視手段が、受信チャンネルスロットの受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無により干渉の有無を検出して、制御部が、干渉有りの検出にはこの移動機がハンドオフ可能圏内にいると判断し、干渉無しの検出にはこの移動機がハンドオフ可能圏外にいると判断する。
【0015】
【実施例】以下、本発明の圏内検出方法を具体的な実施例に基づいて、図面を参照しながら説明を加える。システム構成は従来と同様であり、説明は省略する。図1は本発明の圏内検出方法を採用した移動体通信システムに関わる接続装置および移動機の一実施例の構成を示すブロック図で、図4で示された接続装置2,3,4,5および移動機6,7,8,9,10は全て図1の構成となる。
【0016】図1を参照しながら接続装置2について説明する。30は後述する移動機との間で無線信号の送受信を行うアンテナ部、31はアンテナ部30で送受信される無線信号と後述するモデム部より入出力される信号との交換を行う無線部、32は無線部31より入出力される信号に対して変復調を行うモデム部、33はモデム部より入出力されるベースバンド信号に対しTDMA(Time Division Multiple Access)信号の生成・分解を行うとともにフレームの生成・分解を行うフレーム生成・分解部、34は制御チャネルおよび通信チャネルに関する制御を行うチャネル制御部、35は無線回線制御装置1と接続装置2とのインターフェイスを取る回線インターフェイス部で、36は回線インターフェイス部35を介して無線回線制御装置1によって制御され、フレーム生成・分解部33に対して一定時間アイドルバースト信号の割り込み出力を行う割込み送出手段である。
【0017】ここで、アイドルバースト信号とは、意味のない情報を載せた無線信号のことであり、アイドルバースト信号を受信した場合、復調されたデータは廃棄される。アイドルバースト信号として、例えば、1と0の繰り返し信号を情報として載せた無線信号が使用される。アイドルバースト信号は通常、例えばTDMA信号の同期捕捉など、無線部31のトレーニングに使用される。
【0018】次に移動機8について説明する。37は接続装置との間で無線信号の送受信を行うアンテナ部、38はアンテナ部で送受信される無線信号と後述するモデム部より入出力される信号との変更を行う無線部、39は無線部より入力される信号に対して変復調を行うモデム部、40はモデム部より入出力されるベースバンド信号に対しTDMA信号の生成・分解を行うと共にフレームの生成・分解を行うフレーム生成・分解部、41は通信を行うチャンネルの制御を行うチャンネル制御部、42は使用スロットの干渉を検出する干渉監視手段、43はフレーム生成・分解部40と通信を行い、チャンネル制御部41、および干渉監視手段42の制御を行う制御部としての通信制御部である。
【0019】以上のように構成された無線回線制御装置1および接続装置2〜5ならびに移動機8において、その圏内検出時の動作について図1,3,4を参照しながら図2のシーケンスに乗っ取って説明する。
【0020】図3(a)に示すように、無線回線により接続装置2と通信を行っている移動機8は、サービス圏の端に位置するため無線通信チャネルの品質劣化を検出し(シーケンスS1)、圏内検出処理開始要求を接続装置2に対して送信する(シーケンスS2)。接続装置2は圏内検出処理開始要求を無線回線制御装置1に送信し(シーケンスS3)、無線回線制御装置1はアイドルバースト一斉送信要求を周辺接続装置3〜5に送信し(シーケンスS4)、各接続装置3〜5はアイドルバースト送信要求を回線インターフェイス部35を介して割込み送出手段36に送信する。割込み送出手段36はフレーム生成・分解手段33に対して割り込みをかけ、図3(b)に示すように、一定時間(例えば2フレーム)の間アイドルバーストを送信する(シーケンスS5)。このデータはフレーム生成・分解部33であらかじめ決められたフレームフォーマットに変換された後、連続した指定のスロットに配置され、さらにモデム部32に入力され変調信号となり、無線部31に入力されて周波数変換および増幅され無線信号となる。この無線信号は図3(b)の様に割込み送出手段36により指定された無線信号周波数にしたがいアンテナ部30より送出される。この場合、図3(a),(b)に示す通り各接続装置間のスロット同期は不要である。
【0021】次に、周辺接続装置3〜5より送出されたアイドルバースト信号が移動機8で受信された場合、図3(b)に示すように、アンテナ部37より受信された無線信号は無線部38に送信され干渉監視手段42はチャンネル制御部41ならびに通信制御部43からの制御にしたがい使用スロットの、アイドルバースト信号の受信以前に対する受信レベルとしての電界強度の変化やスロットエラーの有無などを監視して干渉を検出する(シーケンスS6)。この干渉の検出に基づいて、通信制御部43は、干渉を検出した場合には移動機8はハンドオフ可能圏内と判断し、干渉を検出できなかった場合には移動機8はハンドオフ可能圏外と判断する(シーケンスS7)。
【0022】このハンドオフ可能圏内外の判断結果を、無線回線制御装置1、接続装置2〜5、移動機6〜10のいずれかに記憶する。移動機8よりハンドオフ要求があった場合で、移動機8の位置がハンドオフ可能圏内であると判断した場合にはハンドオフを許可し、移動機8の位置がハンドオフ可能圏外であると判断した場合にはハンドオフを拒否する。
【0023】ここでは、アイドルバースト信号は、移動機8がハンドオフ可能圏に対する圏内外を検出するため使用される。また、図3(b)において、アイドルバースト信号送出期間中、周辺接続装置3〜5に接続された他の移動機からの通信データは無視され、無線回線制御装置1にはアイドルフレーム信号がそのまま送出されるがその期間は数msec程と短く、人間の聴覚に対しては無視できる時間であるゆえ問題は無い。また同様の事が移動機に対しても適用でき、接続装置5に接続された移動機6に対してf7の無線周波数で通信している場合、接続装置5から送出されたアイドルバースト信号は移動機6のアンテナ部より受信されるが、周波数が異なるため無線信号として受信できず移動機6は空のデータを受ける事になる。また移動機6の使用周波数が移動機8の使用周波数と一致していた場合(f7=f1の場合)において、移動機6は接続装置5からのアイドルバースト信号を、モデム部、フレーム生成・分解部を介して通信制御部に送信し、アイドルバースト信号と判定した後このデータを無視しそのまま通信を行う。
【0024】この構成により、移動機のハンドオフ可能圏内外の判断が、同様なモニタを接続装置の個々に対して1装置ずつ順繰りに繰り返す必要がなく、短時間の内に行うことができ、そのため、圏内検出処理に要する時間が短縮でき、また、システムに対する負荷の増大が防止できる。
【0025】
【発明の効果】請求項1の構成によれば、圏内検出要求を出力した移動機に対して、この圏内検出要求を特定の接続装置を介して検知した無線回線制御装置の指示により、他の全接続装置からアイドルバースト信号を所定時間だけ一斉に出力することにより、移動機は、受信チャンネルスロットの受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無から、ハンドオフ可能圏内外が短時間で判断できるので、圏内検出処理に要する時間が短縮できる。また、システムに対する負荷の増大が防止できる。そのため、無駄なハンドオフを削減する事ができ、圏内判定を短時間の内に行うことができサービスの向上となる。
【0026】請求項2の構成によれば、無線回線制御装置が、移動機が特定の接続装置を介して行った圏内検出要求に対して出力したアイドルバースト信号の一斉送出要求に基づいて、他の接続装置が、これに設けた割込み送出手段の指示により、アイドルバースト信号を送出することにより、移動機の干渉監視手段が、受信チャンネルスロットの受信信号の電界強度の変化とスロットエラーの有無から干渉の有無を検出して、制御部は、この移動機のハンドオフ可能圏内外が短時間で判断できるので、上記圏内検出方法を実現できる。




 

 


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