JP2000209148A - Ｔｄｍａ無線通信システムにおける一斉通報方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信用下りタイムスロットを用いないで一斉
通報を行う。 【解決手段】 制御用下りタイムスロットを用いて基地
局ＣＳが各移動局ＰＳをページングし、一斉通報用キャ
リアや制御用下りタイムスロットの番号を報知する（一
斉ＰＣＨ）。しかる後、制御用下りタイムスロットを用
いて一斉通報に係るアナウンス信号を送信する。一斉通
報を行っている間は、定期的に、制御用下りタイムスロ
ット中の付随制御チャネルＳＡＣＣＨに一斉マーカ信号
を格納して送信し、各移動局ＰＳの制御プログラムに対
し一斉通報中であることを知らしめる。一斉通報を行っ
ている間は、制御用下りタイムスロットに対する同期を
確立すべく、基地局ＣＳから各移動局ＰＳに対し、一斉
通報に使用できる制御用下りタイムスロットのうちアナ
ウンス信号の送信に用いられないものを使用して、同期
信号を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基地局（ＣＳ）と
一般に複数の移動局（ＰＳ）との間を無線によりＴＤＭ
Ａ(Time Division Multiple Access)接続するＴＤＭＡ
無線通信システム、特に一斉通報機能を備えたＴＤＭＡ
無線通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ無線通信システムの例として
は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を用いたＰＨＳ(Personal Ha
ndy phone System)がある。ＰＨＳは、図３に示されて
いるように、基地局ＣＳと一般に複数の移動局ＰＳとの
間を無線接続する構成を有しており、無線アクセス方式
としてはマルチキャリア４−ＴＤＭＡ方式を、また伝送
方式としてはＴＤＤ(Time Division Duplex)方式を、そ
れぞれ用いている。図３中、ＥＸは他の基地局或いは公
衆回線等と接続するための交換装置であり、適宜、指令
卓、電話機、他の回線網等と接続される。場合によって
は、交換装置ＥＸや電話機の機能を有する指令卓が用い
られることもある。

【０００３】図４〜図６に、ＰＨＳにおけるタイムスロ
ット使用形態を示す。まず、図４に示すように、ＰＨＳ
では５ｍｓ長の１フレームが上り下り各４タイムスロッ
トに分割される。基地局ＣＳから移動局ＰＳへの無線送
信に用いられる下りタイムスロット及び移動局ＰＳから
基地局ＣＳへの無線送信に用いられる上りタイムスロッ
トのうち、図中それぞれ最初のものは、制御情報送信の
ための制御用タイムスロットであり、残りの上り下り各
３個のタイムスロットは音声等の通信のための通信用タ
イムスロットである。従って、ＰＨＳでは基地局ＣＳ１
局当たり同時に３局の移動局ＰＳを収容可能である。ま
た、ＰＨＳでは、図４等に示すように、制御情報の送信
は周波数ｆｃのキャリアで、音声等の通信は周波数ｆｔ
（≠ｆｃ）のキャリアで、それぞれ行われる。

【０００４】制御情報送信用のタイムスロットは、図５
に示すように、スーパーフレームを構成している。即
ち、制御用下りタイムスロットには、５×ｎ（ｍｓ）周
期で論理制御チャネルＬＣＣＨが格納される（ｎ：ＬＣ
ＣＨのインターバル値）。ＬＣＣＨには、報知チャネル
ＢＣＣＨ、個別セルチャネルＳＣＣＨ及びページングチ
ャネルＰＣＨの各種類があり、これらは、基地局ＣＳか
ら間欠的に送信される。更に、通信用タイムスロットに
は、図６に示すように、話者音声等を伝送するための音
声チャネルＴＣＨ、これに付随する制御チャネルＳＡＣ
ＣＨ、誤り検出用の巡回符号ＣＲＣ等が格納される。

【０００５】ＰＨＳにおける個別通話は、基地局ＣＳと
移動局ＰＳとの間で制御用キャリア（ｆｃ）を用い制御
用タイムスロットにて制御情報をやりとりした上で、実
行される。例えばある移動局ＰＳに対する呼が発せられ
交換装置ＥＸから呼設定メッセージが発せられると、図
７に示すように、基地局ＣＳは、呼に係る移動局ＰＳを
特定する情報（電話番号）が格納されたＰＣＨを制御用
下りタイムスロットにてキャリア周波数ｆｃで無線送信
する。この呼を受けた着呼先の移動局ＰＳは、無線リン
ク確立要求が格納されたＳＣＣＨを制御用上りタイムス
ロットにてキャリア周波数ｆｃで無線送信する。無線リ
ンク確立要求を受信すると、基地局ＣＳは、移動局ＰＳ
が使用すべき通信用タイムスロット及びキャリア周波数
ｆｔを指示するリンク確立割当が収納されたＳＣＣＨ
を、制御用下りタイムスロットにてキャリア周波数ｆｃ
で無線送信する。リンク確立割当を受信すると、移動局
ＰＳは、指示された通信用上りタイムスロット及びキャ
リア周波数ｆｔを用いて同期バーストを無線送信し、こ
の同期バーストを受信した基地局ＣＳは、対応する通信
用下りタイムスロットにてキャリア周波数ｆｔで同期バ
ーストを無線送信する。このようにして同期バーストの
交換が行われ通信用タイムスロットに対する基地局ＣＳ
及び移動局ＰＳの同期が確立された後、上り下りの通信
用タイムスロットを用いて着呼応答、呼設定、呼設定受
付、呼出及び応答を含む従来公知の呼接続設定手順が実
行され、音声通話等の通信が開始される。

【０００６】ＰＨＳにおいては、例えば特開平８−２３
７１９３号公報に開示されているように、通信用下りタ
イムスロットのうちいずれかを用いて基地局ＣＳから
（或いは指令卓や他の電話・通信関連機器から基地局Ｃ
Ｓを介して）その傘下にある全移動局ＰＳに通報を行う
ことも可能である（一斉通報）。図８に示す例では、制
御用下りタイムスロットにＰＣＨを格納して各移動局Ｐ
Ｓをページングし、通信用下りタイムスロットのうち一
つ例えば下り第４タイムスロットを指定して、一斉通報
を行っている。従って、３局を超える多数の移動局ＰＳ
を対象として、即ちチャネル資源による制約をさほど受
けずに、一斉通報を行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＰＨＳでは、通信用下りタイムスロットを用いて一斉通
報を行っているため、一斉通報中は個別通信に使用でき
るタイムスロット数が減ってしまう。本発明は、ＰＨＳ
を含む各種のＴＤＭＡ無線通信システムにおいて、個別
通信に使用できるタイムスロット数を減らさずに一斉通
報を行えるようにし、チャネル資源をより有効に活用す
ることを目的とする。本発明は、更に、一斉通報時に各
移動局がタイムスロットに好適に同期を確立できるよう
にすることを目的とする。本発明は、また、一斉通報時
に各移動局特にその制御ソフトウエアが現在一斉通報中
であることを的確に知ることができるようにすることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】これらの目的を達成すべ
く、本発明においては、（１）制御用下りタイムスロッ
トを用いて一斉通報を行う旨のページング信号を制御用
下りタイムスロットにて基地局から各移動局に送信し、
（２）しかる後、制御用下りタイムスロットのうち上記
制御信号の送信に使用されない制御用下りタイムスロッ
トにて、基地局から各移動局に一斉通報に係る音声等の
アナウンス信号を送信することによって、（３）専ら制
御用下りタイムスロットを用いて一斉通報及びそのため
の着信手順を実行することとした。従って、ある特定の
通信用下りタイムスロットを用いて一斉通報を行う従来
技術に比べると、一斉通報に際して通信用下りタイムス
ロットを用いる必要がないため、個別通信に使用できる
タイムスロット数が減らないという利点がある。即ち、
チャネル資源をより有効に活用できる。また、一斉通報
時に基地局が輻輳状態に陥ることもない。

【０００９】本発明においては、更に、制御信号の送信
に用いるキャリア周波数と異なる周波数のキャリアにて
アナウンス信号の送信を行うことができる。そのために
は、制御用下りタイムスロットにおいて使用するキャリ
アとして、制御信号送信用のキャリアと一斉通報用のキ
ャリアとを準備し、一斉通報を示唆するページング信号
によって各移動局に一斉通報用のキャリアの周波数を報
知するようにすればよい。ＰＨＳの例では、各スーパー
フレームを単位とした（制御用タイムスロットにおけ
る）キャリア周波数の切換が生じることとなる。この切
換に対応して好適に制御用タイムスロットに対する各移
動局の同期を確立させるには、例えば、一斉通報を実行
している間、制御信号の送信に使用されない制御用下り
タイムスロットのうちアナウンス信号の送信に使用され
ない制御用下りタイムスロットを使用して、制御用下り
タイムスロットに対する各移動局の同期を確立するため
の同期信号を、基地局から各移動局に送信するようにす
ればよい。アナウンス信号の送信に使用される制御用下
りタイムスロットと、同期信号の送信に使用される制御
用下りタイムスロットは、例えば、所定周期で交互に到
来するよう配する。このように同期信号を送出すること
によって、制御用タイムスロットにおけるキャリア周波
数の切換にも拘わらず、好適に同期を確立できる。な
お、キャリア周波数切換を伴わないシステムでも、同期
信号を送出するのが望ましい。また、送出された同期信
号を必ず移動局で使用しなければならないわけではな
い。

【００１０】更に、本発明では、上述のように、制御用
下りタイムスロットを用いたページングにて一斉通報を
示唆し開始するようにしている。即ち、個別通信（通
話）時に行う制御信号リンク確立手順（ＰＨＳでいえば
ＳＣＣＨの交換等）を行わず直ちに一斉通報に係る通信
（通話）を成立させ、そのことによって、基地局におけ
る輻輳を防止している。従って、各移動局において基地
局移動局間の無線リンクに関する制御を司るプログラム
と音声等の信号の送受信を司るプログラムとが分かれて
いるようなケースでは、個別通信の場合と異なり通信
（通話）の開始に先立って制御プログラムがそのことを
知ることができない。そこで、本発明の好ましい実施形
態では、アナウンス信号の送信に使用される制御用下り
タイムスロットの一部を使用して、現在一斉通報を行っ
ていることを示す一斉マーカ信号を、基地局から各移動
局に送信する。ＰＨＳの例でいえば、一斉通報に用いて
いる制御用下りタイムスロット内に、一斉マーカ信号を
ＳＡＣＣＨとして格納して送信する。この一斉マーカ信
号は、所定周期で繰り返し送信するのが望ましい。これ
によって、一斉通報時に各移動局特にその制御ソフトウ
エアが現在一斉通報中であることを的確に知ることがで
きるようになる。

【００１１】そして、本発明は、ＴＤＭＡ無線通信シス
テムにおける一斉通報方法の発明として把握することが
でき、その適用対象はＰＨＳに限定されない。例えば、
緊急通報、防災無線、業務連絡その他のシステムにも、
本発明を適用できる。更に、本発明は、一斉通報方法に
係る発明としてのみでなく、例えば、「基地局」「移動
局」「ＴＤＭＡ通信システム」等としても表現できる。
本発明に係る基地局は、制御用上り及び下りタイムスロ
ットを用い各移動局との間で制御信号を授受し合う手段
と、通信用上り及び下りタイムスロットを用い各移動局
との間で音声等の通信信号を授受し合う手段と、を備
え、ＴＤＭＡ無線通信システムにて用いられる基地局で
あって、制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報を
行う旨のページング信号を制御用下りタイムスロットに
て各移動局に送信する手段と、上記ページング信号を送
信した後、制御用下りタイムスロットのうち上記制御信
号の送信に使用されない制御用下りタイムスロットに
て、各移動局に一斉通報に係る音声等のアナウンス信号
を送信する手段と、を備え、本発明に係る一斉通報方法
を実施する際に用いられることを特徴とする。また、本
発明に係る移動局は、制御用上り及び下りタイムスロッ
トを用い基地局との間で制御信号を授受し合う手段と、
通信用上り及び下りタイムスロットを用い基地局との間
で音声等の通信信号を授受し合う手段と、を備え、ＴＤ
ＭＡ無線通信システムにて用いられる移動局であって、
制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報を行う旨の
ページング信号を制御用下りタイムスロットにて基地局
から受信する手段と、上記ページング信号を受信した
後、制御用下りタイムスロットのうち上記制御信号の送
信に使用されない制御用下りタイムスロットを用いて基
地局から送信される信号のうち少なくとも一部を、一斉
通報に係る音声等のアナウンス信号として受信する手段
と、を備え、本発明に係る一斉通報方法を実施する際に
本発明に係る基地局とともに用いられることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。なお、本発明は図３に示し
たシステム構成及び図４〜図７に示した信号・機能構成
下にて実施できるため、以下の説明ではこれらを前提と
する。これは記載の簡略化のためであり、本発明の適用
可能範囲を限定する趣旨ではない。

【００１３】図１及び図２に、本発明の一実施形態に係
る一斉通報方法を示す。本実施形態においては、指令卓
（又はいずれかの移動局ＰＳ等交換装置ＥＸに直接若し
くは間接的に接続されている機器）からの要求に応じ交
換装置ＥＸが一斉通報に係るフラグをセットすると、図
１に示すように、これに応じ基地局ＣＳが制御用下りタ
イムスロット中のＰＣＨに一斉通報に係るメッセージを
格納して送信する（一斉ＰＣＨ）。このメッセージに
は、一斉通報に使用するキャリア及び下りタイムスロッ
トの番号が含まれている。移動局ＰＳは、これらの番号
に基づき、一斉通報に使用されるキャリアの周波数や、
下りタイムスロットの位置を特定する。一斉ＰＣＨ送信
後、基地局ＣＳは、交換装置ＥＸ等を介して供給される
音声、即ち一斉通報に係るアナウンス信号を、一斉ＰＣ
Ｈによって指定した周波数のキャリアにて、制御用下り
タイムスロットにて送信する。その際の制御用下りタイ
ムスロットには、個別通信時と同様の又は類似した形
で、音声チャネルＴＣＨ、付随制御チャネルＳＡＣＣＨ
が含まれている。各移動局ＰＳは、このアナウンス信号
を受信する他、基地局ＣＳが一斉通報用の制御用下りタ
イムスロット中のＳＡＣＣＨに格納して定期的に送信す
る一斉マーカ信号を受信する。この一斉マーカ信号は、
現在一斉通報中であることを各移動局ＰＳ特にその制御
プログラムに対し知らせる信号である。

【００１４】一斉通報中においては、制御用下りタイム
スロットは、図２に示すような形態で使用される。即
ち、先に説明したとおり、制御用下りタイムスロットは
ＬＣＣＨの送信に使用されているが、その送出周期は５
×ｎ（ｍｓ）であり、ｎフレーム当たり１フレームしか
ＬＣＣＨは送出されていない。例えばｎ＝２５である場
合、ＬＣＣＨの送出周期は１２５（ｍｓ）となり、従っ
て１（ｓ）当たり２００個の制御用下りタイムスロット
のうち８個しかＬＣＣＨは送出されない。本実施形態で
は、１（ｓ）当たり残り１９２個の制御用下りタイムス
ロットを有効活用すべく、ＬＣＣＨの送出に用いられな
い制御用下りタイムスロットの中から１個おきに選択し
た半数のスロットを一斉通報用のＴＣＨとして用い、残
り半数のスロットを同期信号ＵＳＣＣ送信用のスロット
として用いている。更に、制御用下りタイムスロットを
一斉通報に使用する際には、ＬＣＣＨ送出用のキャリア
周波数ｆ１とは異なる一斉通報用のキャリア周波数ｆ２
を用いる。なお、この周波数ｆ２については、一斉ＰＣ
Ｈ送信時に各移動局ＰＳにキャリア番号の形で知らされ
ている。

【００１５】このように、本実施形態においては、制御
用下りタイムスロットを用いて一斉ＰＣＨを基地局ＣＳ
から各移動局ＰＳに送信することにより、一斉通報を開
始している。また、ＬＣＣＨの送信に使用されない制御
用下りタイムスロットにて、基地局ＣＳから各移動局Ｐ
Ｓへとアナウンス信号を送信している。従って、専ら制
御用下りタイムスロットのみで、即ち通話用下りタイム
スロットを用いずに、一斉通報を行うことができる。そ
の結果、前掲の公報に記載の従来技術に比べ、一斉通報
中に個別通信に使用できるタイムスロット数が減らない
という利点が生じる。更に、一斉ＰＣＨの送信のみで、
即ち個別通信時におけるＳＣＣＨの交換に相当する手順
なしで、一斉通報に係る着信を実現しているため、一斉
通報時に基地局が輻輳状態に陥ることもない。更に、一
斉通報中は制御用下りタイムスロットにて使用するキャ
リア周波数がｆ１からｆ２へ、またその逆へと随時切り
替わることとなるが、前述のように同期信号ＵＳＣＣを
送信しているため、各移動局ＰＳの制御用下りタイムス
ロットに対する同期を好適に確立することができる。更
に、本実施形態では、制御信号リンク確立手順なしで一
斉通報が開始されるため、各移動局ＰＳにおいて基地局
移動局間の無線リンクに関する制御を司っているプログ
ラムに対して一斉通報中であることを報知すべく、一斉
マーカ信号を基地局ＣＳから定期的に送信するようにし
ている。これによって、一斉通報時に各移動局ＰＳ特に
その制御ソフトウエアが、現在一斉通報中であることを
的確に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る一斉通報方法、特
に一斉通報の着信方法を示すタイミングチャートであ
る。

【図２】 この実施形態における一斉通報時の制御用タ
イムスロット使用形態を示すタイミングチャートであ
る。

【図３】 ＰＨＳのシステムの一例を示すブロック図で
ある。

【図４】 個別通話時におけるタイムスロット使用形態
を示すタイミングチャートである。

【図５】 スーパーフレームの構成を示すタイミングチ
ャートである。

【図６】 通信用スロットの構成を示す概念図である。

【図７】 個別通話時における接続手順を示すタイミン
グチャートである。

【図８】 従来技術における一斉通報時の信号伝送手順
を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

ＣＳ 基地局、ＰＳ，ＰＳ１〜ＰＳ３ 移動局、ＬＣＣ
Ｈ 論理制御チャネル、ＴＣＨ 通話（音声）チャネ
ル、ＵＳＣＣ 同期信号、ＳＡＣＣＨ 付随制御チャネ
ル、ｆ１ 制御用キャリア（の周波数）、ｆ２ 一斉通
報用キャリア（の周波数）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土方 洋一 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 山本 尚宏 東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号 日本 無線株式会社内 Ｆターム(参考） 5K028 BB06 CC05 DD01 DD02 HH00 MM16 TT02 5K067 AA11 BB04 CC04 CC14 DD02 DD25 EE02 EE10 EE61 EE63 EE71 GG03 GG04 GG11 JJ22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基地局移動局間で制御用上り及び下りタ
   イムスロットを用いて制御信号を授受し合いまた通信用
   上り及び下りタイムスロットを用いて音声等の通信信号
   を授受し合うＴＤＭＡ無線通信システムにて実行され、 制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報を行う旨の
   ページング信号を制御用下りタイムスロットにて基地局
   から各移動局に送信し、 しかる後、制御用下りタイムスロットのうち上記制御信
   号の送信に使用されない制御用下りタイムスロットに
   て、基地局から各移動局に一斉通報に係る音声等のアナ
   ウンス信号を送信することによって、 専ら制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報及びそ
   のための着信手順を実行することを特徴とする一斉通報
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の一斉通報方法において、 上記ページング信号中に、上記アナウンス信号の送信に
   用いるキャリア周波数に関する情報を含ませておき、 上記制御信号の送信に用いるキャリア周波数と異なる周
   波数のキャリアにて上記アナウンス信号の送信を行うこ
   とを特徴とする一斉通報方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の一斉通報方法にお
   いて、 一斉通報実行中は、上記制御信号の送信に使用されない
   制御用下りタイムスロットのうち上記アナウンス信号の
   送信に使用されない制御用下りタイムスロットを使用し
   て、制御用下りタイムスロットに対する各移動局の同期
   を確立するための同期信号を基地局から各移動局に送信
   することを特徴とする一斉通報方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の一斉通報方法において、 上記アナウンス信号の送信に使用される制御用下りタイ
   ムスロットと、上記同期信号の送信に使用される制御用
   下りタイムスロットとを、所定周期で交互に配したこと
   を特徴とする一斉通報方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４記載の一斉通報方法にお
   いて、 上記アナウンス信号の送信に使用される制御用下りタイ
   ムスロットの一部を、現在一斉通報を行っていることを
   示す一斉マーカ信号を基地局から各移動局に送信するた
   めに使用することを特徴とする一斉通報方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の一斉通報方法において、 一斉通報実行中は、上記一斉マーカ信号を所定周期で繰
   り返し送信することを特徴とする一斉通報方法。
7. 【請求項７】 制御用上り及び下りタイムスロットを用
   い各移動局との間で制御信号を授受し合う手段と、通信
   用上り及び下りタイムスロットを用い各移動局との間で
   音声等の通信信号を授受し合う手段と、を備え、ＴＤＭ
   Ａ無線通信システムにて用いられる基地局において、 制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報を行う旨の
   ページング信号を制御用下りタイムスロットにて各移動
   局に送信する手段と、 上記ページング信号を送信した後、制御用下りタイムス
   ロットのうち上記制御信号の送信に使用されない制御用
   下りタイムスロットにて、各移動局に一斉通報に係る音
   声等のアナウンス信号を送信する手段と、 を備え、請求項１乃至６記載の一斉通報方法を実施する
   際に用いられることを特徴とする基地局。
8. 【請求項８】 制御用上り及び下りタイムスロットを用
   い基地局との間で制御信号を授受し合う手段と、通信用
   上り及び下りタイムスロットを用い基地局との間で音声
   等の通信信号を授受し合う手段と、を備え、ＴＤＭＡ無
   線通信システムにて用いられる移動局において、 制御用下りタイムスロットを用いて一斉通報を行う旨の
   ページング信号を制御用下りタイムスロットにて基地局
   から受信する手段と、 上記ページング信号を受信した後、制御用下りタイムス
   ロットのうち上記制御信号の送信に使用されない制御用
   下りタイムスロットを用いて基地局から送信される信号
   のうち少なくとも一部を、一斉通報に係る音声等のアナ
   ウンス信号として受信する手段と、 を備え、請求項１乃至６記載の一斉通報方法を実施する
   際に請求項７記載の基地局とともに用いられることを特
   徴とする移動局。