JPH02192234A - 無線電話システムにおける制御チャネルの切替制御方式 - 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、セルラ式自動車電話システム等の無線電話シ
ステムにおける無線基地局の制御チャネルの切替制御方
式に関する。

〔従来の技術〕

電話ボックスや事務所などに固定され、電話局と有線に
て繋がれている電話機と異なり、自動車等の移動機から
無線中継を行う基地局を介して通話を行う自動車電話シ
ステムが知られている。この自動車電話システムは移動
しながらでも目的とする相手に電話をかけることができ
、また、自動車で移動中の相手を呼び出すこばかできる
ため、多忙なビジネスマンにとって有効な機器として注
目され、使用されている。

自動車電話システムは、「自動車電話のネットワーク」
と、普通の「電話回線のネットワーク」とを有機的に結
び付けたものである。現在、自動車電話システムは「セ
ルラ方式」により行われている。この方式では、成る一
定の領域をセル（細胞）とみたててこの領域を隙間なく
配置する。この領域にそれぞれ無線基地局（Ｃｅｌｌ　
５ｉｔｅ）を配置し、その領域を走行する自動車と絶え
ず無線による交信をすることができる。無線交信は通常
８００メガヘルツ程度で行われ、上位の自動車電話交換
局（Ｍｏｂｉｌｅ　Ｔｅ１ｅｐｈｏｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈ
ｉｎｇ　０ｆｆｉｃｅ）とは有線で結ばれ、「自動車電
話のネットワーク」が構成される。

第７図は、セルラ方式の自動車電話システムの一例を示
したものである。

移動端末５相互間およびこれらと事務所などに有線接続
された固定電話との通話は、無線基地局２．３，４およ
び自動車電話交換局１を介して行われる。電話交換局１
は一般の電話回線に接続されると共に、信号線５０，５
１．５２により無線基地局２，３．４に有線接続されて
いる。これら基地局２，３．４はそれぞれ一定のサービ
ス地域５６．５７．５８ごとに設けられ、これらの対応
出し、応答及び通話の中継を行う。そのための７ンテナ
５３，５４．５５が各基地局２，３．４に設けられてい
る。なお、同図では基地局２，３゜４を代表的に図示し
たが、隙間なく区画された領域ごとに図示しない他の無
線基地局が設置されており、電話交換局１と有線接続さ
れている。

テ 第８図は、基地局２がデービスを担当する一定領域を更
に分割して送受信を行う様子を示したものである。

基地局２のアンテナ５３は、３つの指向性アンテナ６１
，６２．６３で構成されている。これらのアンテナ６１
から６３は、無線基地局２を中心とした３６０度のサー
ビス担当地域５６を更に１２０度ずつ３つに分割した各
地域６４，６５゜６６の送受信を各々担当する。

移動端末からの通話および移動端末への通話は、電話交
換局１．無線基地局２〜４を介して通話相手の呼び出し
、応答２通話が行われる。この基地局２〜４の各々は、
呼出・応答共有チャネル、応答専用チャネルなどの制御
チャネルで移動端末間の呼び出し、応答を行い無線によ
る接続が行われた後、電話交換局１で指定された通話チ
ャネルで移動端末と、もう一方の電話との通話を中継す
る。

制御チャネルとして、移動端末からの発呼または応答の
み専用に行う応答専用チャネルと、このような応答チャ
ネルとしての機能と移動端末への呼出時に使用する呼出
チャネルとしての機能とに共通に使用できる呼出・応答
共有チャネルと２種のチャネルを備えた自動車電話シス
テムが知られている。このシステムにおいては、無線基
地局から移動端末への呼出には上述の呼出・応答共有チ
ャネルしか使えないが、移動端末から無線基地局への発
呼に関しては応答専用チャネルと呼出・応答共有チャネ
ルとのどちらも使えるので、移動端末数が多く、上りの
（すなわち、基地局への）トラヒック量が多いときに有
利となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらのような従来システムにおいては、干渉、妨害波
や回路故障等が発生して上述の共有チャネルのデータ受
信機能に障害が発生した場合、このチャネルでのデータ
送受信ができなくなるので、このチャネルの送信機能、
受信機能をともに停止させていた。

しかしながら、応答専用チャネルを持たず、呼一 出・応答共有チャネルのみ備えたシステムである無線基
地局に上述の障害が発生した場合、その障害局がサービ
スの範囲としている地域内では、サービスが停止してし
まうという問題点があった。

また共有チャネルを同一サービスエリアに複数備えてい
るシステムにおいても、１チヤネルの機能が停止した分
だけ自動車電話サービスの質は低下するし、共有チャネ
ルを多数設けるとコスト高になる。

また、上述のように応答専用チャネルと共有チャネルと
を備えたシステムにおいても、応答専用チャネルが使用
できない状態になるので、移動端末への呼出ができなく
なる。

また、このような制御チャネルの障害の障害時に、通話
チャネルの１つを制御チャネルとして切替えて使用する
自動車電話システムが米国特許明細書第４，４３４，５
０６号に開示されている。

礪 しかしながら、このシステムでは自然のことながら使用
可能の通話チャネルが減少することを避けられない。

本発明の目的は、上述の従来の問題点を除去し、呼出・
応答共有チャネルと応答専用チャネルとを合せ持つ無線
電話システムにおいて、上述のように共有チャネルの受
信機能に障害が発生してもサービスを継続することがで
きる制御チャネル切替制御方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、複数の移動電
話端末と無線基地局との間で制御情報の送受信を行う制
御チャネルが、前記端末からの発呼および該端末の応答
による情報の送受信を行う応答チャネルとして専用に使
用される応答専用チャネルと、前記端末への呼び出しを
行う呼出チャネルと一前記応答チャネルとのどちらにも
使用可能な呼出・応答共有チャネルと、から構成される
無線電話システムにおいて、 前記基地局に、 前記呼出・応用共有チャネルにおける情報受信機能の障
害を検出する障害検出手段と、この障害検出手段が前記
障害を検出したときに前記呼出・応答共有チャネルな呼
出チャネルの機能に固定して呼出専用チャネルとして使
用するよう制御するチャネル制御手段とを備え、前記障
害発生時には前記呼出専用チャネルで前呼出以外の動作
に関する情報の送受信を行うことを特徴とする。

〔実施例〕

第１図を参照すると、本発明の一実施例において、交換
局１は、ネットワークスイッチ１０と、このスイッチ１
０に収容されているトランク１５〜１８と、スイッチ１
０を制御するスイッチ制御部１１と、呼の処理を制御す
る呼処理制御部１２と、各無線基地局２〜４を制御する
基地局制御部１３と、呼処理に関する情報と基地局制御
に関する情報を各無線基地局２〜４と送受信するための
メツセージ送受信制御部１４とを有している。トランク
１８は一般公衆電話網に接続されている。トランク１５
は無線基地局２への通話回線に接続している。トランク
１６．１７は他の無線基地局３゜４に各々接続している
。

無線基地局２，３．４は同一構成であるので基地局２を
例にとって説明する。基地局２は、交換局１のメツセー
ジ送受信制御部１４と制御情報線により接続されたメイ
ンプロセッサ２０と、トランク１５と通話回線によって
接続された複数の通話用チャネル装置２１〜２２と、２
つの制御用チャネル装置２３．２４と、アンテナ５３と
を備えている。制御用チャネル装置２３．２４と通話用
チャネル装置２１〜２２はデータ線によりメインプロセ
ッサ２０に接続されて制御されるとともに、信号線によ
りアンテナ５３に接続されている。

制御用チャネル装置２３．２４は同一構成で良いので、
チャネル装置２３を例にとって詳細に説明する。チャネ
ル装置２３はここでは呼出・応答共有チャネルとして機
能し、データ送信制御部２３０とデータ受信制御部２３
６と送信受信共用器２３５とを備えている。データ送信
制御部２３０は、メインプロセッサ２０に接続されこの
ブ胃セッサ２０から制御データを受信する制御データ受
信部２３１と、移動端末５に送信する制御データを後述
する一定のデータフォーマットにして出力する送信デー
タ制御部２３２と、この送信データを変調する変調部２
３３と、送信機２３４とを備えている。また、データ受
信制御部２３６は、アンテナ５３で受信したデータを共
有器２３５を介して受信する受信機２４０と、受信した
信号を復調する復調部２３９と、復調後の受信データを
判定する受信データ制御部２３８と、受信したデータに
基づく情報をメインプロセッサ２０に通知する制御デー
タ送信部２３７とを備えている。

ここで、制御用チャネル装置２３は、呼出・応答共有チ
ャネルとして、データ送信制御部２３０が送信周波数Ｔ
１で送信し、データ受信制御部２３６が受信周波数Ｒ１
で受信するよう動作している。

また、チャネル装置２４は応答専用チャネルとして、デ
ータ送信制御部２４１が送信周波数Ｔ２で送信し、デー
タ受信制御部２４２が受信周波数Ｒ２で受信するよう動
作している。

また、移動端末５の詳細は第２図に示されている。この
移動端末５は、アンテナ７０と、送信受信共用器７１と
、受信波を復調する受信復調部７４と、復調波から制御
データを受信するためのデータ受信部７７と、受信電波
の有無を検出する検出部７５と、移動端末５全体を制御
する制御部７８と、送信すべきデータおよび音声信号を
変調して共用器７１を介してアンテナ７０から送信する
ための送信変調部７２と、無線基地局に送信すべき制御
データを組立てて送信変調部７２に出力するデータ送信
部７６と、制御部７８の指示により変調部７２および復
調部７４の周波数を変化させるシンセサイザー７３と、
変調部７２および復調部７４に接続する音声信号線を制
御部７８からの指示によりマイク８０．スピーカ８１に
各々断続するスイッチ部７９と、キーバッド・表示器８
３と、キーバッド・表示、器コントルーラ８２とを備え
ている。

本実施例は米国のＥ　Ｉ　Ａ　（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
　ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）仕様
のシステムであり無線基地局２〜４から各移動端末５へ
の制御データはこのＥＩＡの規格ＣｌＳ−３−ＡやＣｌ
Ｓ−３−Ｄに準拠したＯ　ＨＭ　（Ｓｙｓｔｅｍ　Ｐａ
ｒａｍｅｔｅｒ　０ｖｅｒｈｅａｄ　Ｍｅｓｓａｇｅ）
により送信されている。このＯＨＭはアンテナ７０゜共
用器７１．受信復調器７４．データ受信部７７を介して
制御部７８に入力され、制御部７８は各部を制御する。

上述のＯＨＭとして送信される第１ワードｗｏｒｄ　１
（４０ビツト）、第２ワードｗｏｒｄ２　（４０ビツト
）において、第３図に示すようにｗｏｒｄ２の第１０〜
１４ビツトの５ビツトは呼出チャネルの数に関する情報
“Ｎ−１”、第１６ビツトは制御チャネルの構成を示す
情報“ＣＰＡ”、第１７〜第２３ビツトの７ビツトは応
答チャネルの数に関する情報“ＣＭＡＸ−１″である（
ここでは、本発明に直接関係する情報のみ説明する）、
すなわち、ＣＰＡ＝１のときは、この実施例のシステム
における通常状態を示し、呼出・応答共有チャネルが存
在することを示している。また、ＣＰＡ＝０のときは、
本システムにおいては、上述したような障害状態を示し
、呼出専用チャネルと応答専用チャネルが分離している
ことを示している。また、Ｎはこのシステムにおける呼
出チャネルの数を示し、Ｎ−１は先頭呼出チャネルとし
て定義されたチャネルからの総呼出チャネル数を示す。

また、ＣＭＡＸはこのシステムにおける応答チャネルの
数を示し、ＣＭＡＸ−１は先頭応答チャネルとして定義
されたチャネルからの総応答チャネル数を示す。今、説
明を分りやすくするために、例として先頭呼出チャネル
ＫＯを第３０１番チャネル。

先頭応答チャネルをに４．Ｎ＝１０．０ＭＡＸ＝２０、
サービスエリア５６での応答専用チャネル。

呼出・応答共有チャネルを各々Ｋｌ、に２と仮定する。

なお、となりあうサービスエリア相互では制御チャネル
として異なる周波数を使っている。

次に、以上のように構成したシステムにおいて障害発生
に関する動作を説明する。

第１図において、制御用チャネル装置２３０は上述のよ
うに送信周波数ＴＩ、受信周波数Ｒ１の呼出・応答共有
チャネルとして機能している。−方、制御用チャネル装
置２３６は上述のように送信周波数Ｔ２．受信周波数Ｒ
２の応答専用チャネルとして機能している。このチャネ
ル装置２３０では、呼出チャネルとして移動端末５へ呼
出を行うときは送信周波数Ｔ１のみを使用する。

いま、チャネル装置２３０での送受信機能が正常に働い
ているときは、ＯＨＭ（第３図）におけるＣＰＡは１で
ある。移動端末５側ではこのＯＨＭを受けることにより
、予め規定済の先頭呼出チャネルＫＯから（Ｎ−１）個
の範囲のチャネルが呼出チャネルとして使用できるチャ
ネルであり、また、先頭応答チャネルに４から（ＣＭＡ
Ｘ−１’）個の範囲のチャネルが応答チャネルとして使
用できるチャネルであることを認識している。各チャネ
ルは数Ｈｚ毎に設定されている。したがって、周波数Ｔ
Ｉ、Ｒ１，Ｔ２．Ｒ２は各々第４図（Ａ）に示す位置に
ある。各移動端末５は呼出チャネルや応答チャネルを使
用する必要が生じたときは、各々規定された範囲のチャ
ネルをスキャンし、自己が存在するエリアの制御チャネ
ルを検出してこれを使用する。同側に・おいては、先頭
呼出チャネルＫＯと先頭応答チャネルに４が第３０１番
チャネルであるので、第３０１番から第３１０番チャネ
ル（すなわち、ＫＯ＋（Ｎ−１）＝３０１＋（１０−１
）　＝３１０）までが呼出に使用できるチャネルで、第
３０１番チャネルから第３２０番チャネル（すなわちＫ
Ｏ＋（ＣＭＡＸ−１）＝３０１＋（２０−１）＝３２０
）までが応答に使用できるチャネルである。すなわち、
第３０１番〜第３１０番チャネルは呼出・応答共有チャ
ネル、第３Ｊ１番〜第３２０番チャネルは応答専用チャ
ネルとなる。

ここで、周波数Ｒ１において妨害波が発生したときの処
理を第５図、第６図を参照して説明する。

チャネル装置２３の受信データ制御部２３８では、キャ
リアの受信を認識すると（ステップＳｌ）、受信データ
の有無を調べる（ステップ８２）。−定時間キャリアを
受信しているにもかかわらずデータを受信できないとき
は（ステップＳ３）、妨害波受信による障害とみなし、
制御データ送信部２３７を介してメインプロセッサ２０
に報告する（ステップＳ４．Ｓ’５）、なお、ステップ
Ｓ４は障害を報告済のプロセッサ２０に再度障害を報告
することを避けるための処理である。

障害発生が報告されたときのプロセッサ２０の処理を第
６図を参照して説明する。プロセッサ２０はチャネル装
置２３からメツセージを受信すると、それが障害に関連
するメツセージであるかを判定する（ステップ５ｌｌ）
、このメツセージが障害の発生を示す場合（ステップ８
１２）、プロセッサ２０は呼出・応答共有チャネルのデ
ータ受信機能に障害が発生したことを認識する。このと
き、共有チャネルは受信周波数Ｒ１に妨害波があるので
、データ送受信を行う応答チャネルとしては機能し得な
い。しかしながらデータ送信制御部２３０の送信機能は
正常であるため、送信周波数Ｔ１を使用して、移動端末
５を呼びだすことは可能である。そこで、プロセッサ２
０はデータ受信制御部２３６の動作を停止させ、チャネ
ル装置２３を、周波数ＴＩ、Ｒ１を持った呼出・応答共
有チャネルとしての動作から、送信周波数ＴＩのみを持
った呼出専用チャネルとしての動作に変更させる（ステ
ップ８１３〜５１５）。

すなわち、無線基地局２の制御チャネルの構成を、呼出
・応答共有チャネルと応答専用チャネルという構成から
、呼出専用チャネル（ＴＩ）と応答専用チャネル（Ｔ２
．Ｒ２）という構成に変更する。このとき、この変更を
新たなＯＨＭにより移動端末５に通知するために、プロ
セッサ２０はＣＰＡ、ＣＭＡＸ−１の値をそれぞれ変更
して送信データ制御部２３２に通知する。この処理（ス
動端末５が使用できる応答チャネルの範囲が変わるため
、新しいＣＭＡＸ−１の値を旧（ＣＭＡＸ−１）−Ｎに
より得られる値とし、呼出専用となったチャネル装置２
３を通して移動端末５に通知する。具体的には、新しい
ＣＭＡＸ−１は１９−１０＝９となる。このＯＨＭを受
信した移動端末５０制御部７８は、ＣＰＡが０になった
ことより呼出チャネルと応答チャネルの分離構成への変
更を知る。これにより、呼出専用チャネルの範囲は第３
０１番チャネルへ第３１０番チャネルで変わらず、応答
専用チャネルの範囲は最終呼出チャネル（第３１０番チ
ャネル）の次の第３１１番チャネル（ＫＯ＋　（Ｎ−１
）＋１）から第３２０番チャネルまで（すなわち、ＫＯ
＋　（Ｎ−１）＋１＋新（ＣＭＡＸ−１）＝３０１＋　
（１０−１）＋１＋９＝３２０）の範囲となることを認
識する。

基地局２が担当するサービスゾーン５６ではこの制御チ
ャネル構成によりサービスを継続する。すなわち、移動
端末５への着呼な例にとると、呼出は呼出専用チャネル
（ＴＩ）で行い、それに対して被呼端末は応答専用チャ
ネル（Ｔ２／Ｒ２）で応答し、通話に伴う制御データの
送受信を行う。

また、移動端末５からの発呼に関しては、応答専用チャ
ネル（Ｔ２／Ｒ２）のみを使用して発呼信号を発信する
。なお、基地局２のメインプロセッサ２０は障害発生に
より制御チャネル構成を切替変更したことを信号線５０
．メツセージ送受信制御部１４を介して基地局制御部に
報告する。

システムが障害発生状態から復旧した場合の動作を第５
図、第６図を参照して説明する。受信データ制御部２３
８において、妨害波のキャリアを受信しなくなった後（
ステップＳｌ）、さらに一定期間キャリアを受信しない
場合（ステップＳ６）は妨害波が消滅し障害が復旧した
ものと判断してメインプロセッサ２０に復旧を報告する
（ステップ８７．３８）。

メインプロセッサ２０では、この復旧報告を受けて（ス
テップＳ１１．５１２）、制御チャネル構成を元の呼出
・応答共有チャネルと応答専用チャネルとの構成に戻す
。このために、ＯＨＭのＣＰＡ。

ＣＭＡＸ−１の値を元に戻し移動端末５に送信するため
の処理を行う（ステップ８１６〜５１８）。

以上の説明では無線基地局２について説明したが、他の
無線基地局についても各局ごとに同様の制御チャネル切
替制御を行う。

また、第５図では、妨害波発生による障害を説明したが
、装置障害の場合は、データ受信制御部２３６の状態を
メインプロセッサ２０が周期的に検査する方法や、受信
機２４０や復調部２３９の異常を受信データ制御部２３
８が検出し、障害発生の報告をプロセッサ２０に行うな
どの手段により本発明は同様に実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、呼出・応答共有チ
ャネルな呼出専用チャネルに変更できる構成としたので
、呼出・応答共有チャネルのデータ受信機能に障害が生
じても無線基地局の機能を停止することなく自動車電話
サービスを提供することができる。また、呼出・応答共
有チャネルが複数存在する無線基地局において自動車電
話サービスの低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
移動端末の一例を示すブロック図、第３図は無線基地局
から移動端末への送信メツセージの一例を示す図、第４
図（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ通常時と障害発生時と
の制御チャネルの配置構成を示す図、第５図は無線基地
局のチャネル装置き− での動作を説明するフローチャート第６図は無線基地局
のプロセッサでの動作を説明するフローチャート、第７
図はセルラ方式自動車電話システムの概要を示す図、第
８図は第７図におけるゾーン構成の詳細例を示す図であ
る。 ｌ・・・・・・自動車電話交換局、２，３．４・・・・
・・無線基地局、５・・・・・・移動端末、２０・・・
・・・メインプロセッサ、２１，２２・・・・・・通話
用チャネル装置、２３゜２４・・・・・・制御用チャネ
ル装置、２３０，２４１・・・・・・データ送信制御部
、２３６，２４２・・・・・・データ受信制御部。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 第６図 ガＳ図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の移動端末と無線基地局との間で制御情報の
   送受信を行う制御チャネルが、前記端末からの発呼およ
   び該端末の応答による情報の送受信を行う応答チャネル
   として専用に使用される応答専用チャネルと、前記端末
   への呼び出しを行う呼出チャネルと前記応答チャネルと
   のどちらにも使用可能な呼出・応答共有チャネルと、か
   ら構成される無線電話システムにおいて、前記基地局に
   、 前記呼出・応答共有チャネルにおける情報受信機能の障
   害を検出する障害検出手段と、 この障害検出手段が前記障害を検出したときに前記呼出
   ・応答共有チャネルを呼出チャネルの機能に固定して呼
   出専用チャネルとして使用するよう制御するチャネル制
   御手段とを備え、 前記障害発生時には前記呼出専用チャネルで前記基地局
   から前記端末への呼出のための情報送信のみを行い、前
   記応答専用チャネルでは、前記端末への呼出以外の動作
   に関する情報の送受信を行うことを特徴とする制御チャ
   ネルの切替制御方式。
2. （２）前記チャネル制御手段は、前記障害発生時に切替
   制御された新たな制御チャネル構成に関する情報を前記
   呼出専用チャネルにより前記端末に通知することを特徴
   とする請求項（１）記載の無線電話システムにおける制
   御チャネルの切替制御方式。
3. （３）前記検出手段が前記障害の復旧を検出したとき、
   前記チャネル制御手段は前記呼出専用チャネルを前記呼
   出・応答共有チャネルに戻し、この障害復旧による制御
   チャネル構成の復旧を前記端末に通知することを特徴と
   する請求項（２）記載の無線電話システムにおける制御
   チャネルの切替制御方式。