JPH05328428A

JPH05328428A - 移動無線通信システム

Info

Publication number: JPH05328428A
Application number: JP4125269A
Authority: JP
Inventors: Shinji Fujino; 信次藤野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】移動局が基地局ゾーン間を移動した時に無瞬
断でチャネル切替えを行う移動無線通信システムに関
し、経済的に無瞬断ハンドオーバーを実現する。【構成】複数の移動局１と複数の基地局２と任意数の
交換局３と回線制御部４とを備えて、移動局１と基地局
２との間は、時分割多元接続方式により無線通信を行う
移動無線通信システムであって、交換局３は、各基地局
２との間の時分割多重信号の同期をとって無線チャネル
対応のタイムスロットの交換を行う。又交換局３は、通
話中チャネル切替要求情報を識別して回線制御部４に通
知し、回線制御部４の制御により、移動局１と基地局２
との間の無線チャネルの切替えと、交換局３に於けるタ
イムスロットの切替えとを行い、無瞬断で通話中チャネ
ルの切替えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車電話等の移動局
が基地局ゾーン間を移動した時に無瞬断でチャネル切替
えを行う移動無線通信システムに関する。自動車電話や
携帯電話等の移動局が基地局を介して通信を行う移動無
線通信システムに於いては、移動局が基地局ゾーン間を
移動することにより、チャネル切替えを行うことが必要
となる。このチャネル切替えを無瞬断で行うハンドオー
バー（ｈａｎｄｏｖｅｒ）手段が要望されている。

【０００２】

【従来の技術】移動無線通信システムに於いて、移動局
が通話中にゾーン間を移動する毎に、無線チャネルの切
替えと、交換局に於ける有線回線の切替えとを行うもの
で、このような通話中チャネル切替えをハンドオーバー
と称するものである。このようなハンドオーバーは、基
地局に於いて移動局からの受信レベルを監視し、受信レ
ベル低下により自基地局ゾーンから他のゾーンに移動局
が移動したと判断して、回線制御部等に通知し、又受信
レベル上昇により他のゾーンから自基地局ゾーンへ移動
局が移動したと判断して回線制御部等に通知し、回線制
御部等からの制御に従って、交換局と基地局との間の有
線回線の切替え及び基地局の無線チャネルの切替えが行
われる。又移動局に於いて基地局からの受信レベルを監
視し、移動局からチャネル切替要求を送出する方式も知
られている。

【０００３】このようなハンドオーバーに於いて、無線
チャネルの切替えと有線回線の切替えとの時間の関係で
瞬断が生じ、伝送データが喪失することになる。このよ
うな瞬断を回避する為に、移動局の現在のゾーンの基地
局と、移動先のゾーンの基地局とに対して、交換局はマ
ルチ接続し、移動局が両方の基地局を介して通信を継続
できる状態として、切替えを行う方式が知られている。

【０００４】このような無瞬断ハンドオーバー手段とし
て、例えば、図１３に示す構成が知られている。同図に
於いて、ＢＳ１，ＢＳ２はゾーン対応の基地局、ＭＣＣ
は交換局、ＴＲＸは無線送受信部、ＤＬＣは遅延制御
部、ＢＦはバッファ、ＢＦＣはバッファ制御部、ＳＦＡ
はスーパーフレーム処理部、ＳＦＧはスーパーフレーム
クロック発生部、ＳＷは通話路スイッチ部、ＨＤＣはハ
ンドオーバー制御部、ＢＦ１，ＢＦ２はバッファ、ＢＣ
はバッファ制御部、ＯＲはオア回路、ＭＣはマルチ接続
部、ＳＦＣＧはスーパーフレームクロック発生部であ
る。

【０００５】複数のゾーンにそれぞれ基地局が設置され
て、交換局ＭＣＣと有線回線で接続されるものである
が、その中の隣接ゾーンに配置された基地局ＢＳ１，Ｂ
Ｓ２を図示している。各基地局ＢＳ１，ＢＳ２は、無線
送受信部ＴＲＸ，遅延制御部ＤＬＣ，スーパーフレーム
クロック発生部ＳＦＧ等を備え、遅延制御部ＤＬＣは、
バッファＢＦとその制御部ＢＦＣとスーパーフレーム処
理部ＳＦＡとを備えている。又交換局ＭＣＣは、通話路
スイッチ部ＳＷ，ハンドオーバー制御部ＨＤＣ，スーパ
ーフレームクロック発生部ＳＦＣＧ等を備え、ハンドオ
ーバー制御部ＨＤＣは、バッファＢＦ１，ＢＦ２とその
制御部ＢＣとオア回路ＯＲとマルチ接続部ＭＣとを備え
ている。

【０００６】基地局ＢＳ１のゾーンから基地局ＢＳ２の
ゾーンへ移動する時に、交換局ＭＣＣの通話路スイッチ
部ＳＷは、点線で示すパスが形成されるように制御され
る。従って、交換局ＭＣＣに直接的或いは他の交換局を
介して収容された加入者からのデータは、マルチ接続部
ＭＣにより両方の基地局ＢＳ１，ＢＳ２に伝送され、各
基地局ＢＳ１，ＢＳ２のバッファＢＦに加えられ、バッ
ファ制御部ＢＦＣの制御により書込まれる。そして、ス
ーパーフレームクロック発生部ＳＦＧからのスーパーフ
レームクロック信号に同期して、バッファ制御部ＢＦＣ
の制御によりバッファＢＦから読出され、無線送受信部
ＴＲＸから送信される。その場合、交換局ＭＣＣと基地
局ＢＳ１，ＢＳ２との間の伝送遅延に対応して、例え
ば、基地局ＢＳ１ではバッファＢＦによりΔｔ₁の遅延
が与えられ、基地局ＢＳ２ではバッファＢＦによりΔｔ
₂の遅延が与えられる。

【０００７】又図示を省略した移動局からのデータは、
基地局ＢＳ１，ＢＳ２の無線送受信部ＴＲＸにより受信
され、スーパーフレーム処理部ＳＦＡを介して交換局Ｍ
ＣＣへ伝送される。交換局ＭＣＣのハンドオーバー制御
部ＨＤＣに於いては、バッファ制御部ＢＣの制御によ
り、基地局ＢＳ１からのデータはバッファＢＦ１に、又
基地局ＢＳ２からのデータはバッファＢＦ２にそれぞれ
書込まれ、バッファＢＦ１ではΔｔ₀の遅延、バッファ
ＢＦ２ではΔｔ₂の遅延がそれぞれ与えられて読出さ
れ、オア回路ＯＲを介して加入者へ送出される。

【０００８】従って、基地局ＢＳ１，ＢＳ２から送信さ
れるデータは、バッファＢＦによる遅延時間Δｔ₁，Δ
ｔ₂の制御によって移動局へは同時的に到達し、又移動
局から基地局ＢＳ１，ＢＳ２に送信されたデータは、ハ
ンドオーバー制御部ＨＤＣのバッファＢＦ１，ＢＦ２の
遅延時間Δｔ₀，Δｔ₂の制御によって同一の時間に調
整され、同時にバッファＢＦ１，ＢＦ２から読出され
て、交換局ＭＣＣから加入者へ送出される。その時点で
基地局ＢＳ１から基地局ＢＳ２へ切替えることにより、
無瞬断ハンドオーバーを達成することができる。

【０００９】図１４は従来例の動作説明図であり、前述
の無瞬断ハンドオーバーの要点を示すもので、（ａ）〜
（ｆ）は、基地局ＢＳ１，ＢＳ２に於いて、交換局ＭＣ
Ｃからデータを受信して、移動局へ送信する場合を示
し、（ｇ）〜（ｍ）は、交換局ＭＣＣに於いて、基地局
ＢＳ１，ＢＳ２からの受信データを無瞬断で切替えて送
出する場合を示す。又（ａ），（ｇ）は周期Ｔｆのスー
パーフレームクロック信号、（ｂ）は基地局ＢＳ１に於
いて受信抽出したスーパーフレームタイミング信号、
（ｃ）は基地局ＢＳ１のバッファＢＦに入力されるデー
タ、（ｄ）は基地局ＢＳ２に於いて受信抽出したスーパ
ーフレームタイミング信号、（ｅ）は基地局ＢＳ２のバ
ッファＢＦに入力されるデータを示す。

【００１０】又（ｈ）はバッファ参照クロック信号、
（ｉ）は基地局ＢＳ１からのスーパーフレームタイミン
グ信号、（ｊ）はバッファＢＦ１に入力されるデータ、
（ｋ）は基地局ＢＳ２からのスーパーフレームタイミン
グ信号、（ｌ）はバッファＢＦ２に入力されるデータ、
（ｍ）はバッファＢＦ１，ＢＦ２から出力されるデータ
を示す。

【００１１】基地局ＢＳ１では、スーパーフレームクロ
ック発生部ＳＦＧからの（ａ）に示すスーパーフレーム
クロック信号に対して、交換局ＭＣＣからのスーパーフ
レームタイミング信号を（ｂ）に示すタイミングで受信
し、データをバッファＢＦに（ｃ）に示すように書込
み、同様に、基地局ＢＳ２では、交換局ＭＣＣからのス
ーパーフレームタイミング信号を（ｄ）に示すタイミン
グで受信し、データをバッファＢＦに（ｅ）に示すよう
に書込む。そして、基地局ＢＳ１，ＢＳ２では、スーパ
ーフレームクロック信号に同期してバッファＢＦからデ
ータを読出して、（ｆ）に示すように、同時に同一のデ
ータを基地局ＢＳ１，ＢＳ２から送信することになる。

【００１２】又交換局ＭＣＣでは、基地局ＢＳ１からの
スーパーフレームタイミング信号を（ｉ）に示すタイミ
ングで受信し、データを（ｊ）に示すようにバッファＢ
Ｆ１に書込み、又基地局ＢＳ２からのスーパーフレーム
タイミング信号を（ｋ）に示すタイミングで受信し、デ
ータを（ｌ）に示すようにバッファＢＦ２に書込む。そ
して、バッファＢＦ１，ＢＦ２から（ｈ）に示すバッフ
ァ参照クロック信号に従って（ｍ）に示すようにデータ
を読出す。その場合、バッファＢＦ１によってΔｔ₀、
バッファＢＦ２によってΔｔ₁の遅延が与えられるか
ら、同時に読出されることになり、オア回路ＯＲを介し
て送出する。又基地局ＢＳ１，ＢＳ２に於ける無線チャ
ネルの切替えは、ｔｓｗのタイミングで行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする問題点】前述の従来例に於い
ては、伝送遅延が大きい基地局へのチャネル切替えに対
処する為に、通信開始時点からデータの受信側に於いて
バッファＢＦ，ＢＦ１，ＢＦ２により、伝送遅延に加え
て更に遅延させ、チャネル切替時には、切替前後の基地
局ＢＳ１，ＢＳ２と交換局ＭＣＣとの間をマルチ接続
し、各基地局ＢＳ１，ＢＳ２及び交換局ＭＣＣに於い
て、データの送信側に於けるデータ送信時点から受信側
のバッファ出力時点までの遅延量を揃えることにより、
無線チャネルの切替えを行うと共に、交換局ＭＣＣに於
けるタイムスロットの切替えを行うもので、無瞬断でチ
ャネル切替えが可能となる。

【００１４】しかし、交換局ＭＣＣには、チャネル切替
え前後の基地局からの伝送遅延を調整する為のバッファ
ＢＦ１，ＢＦ２等と、各基地局ＢＳ１，ＢＳ２へマルチ
接続するマルチ接続部ＭＣ等とを、同時的に発生し得る
ハンドオーバーの回数分だけ設ける必要がある。特に、
ゾーンを小さくした移動無線通信システムに於いては、
ハンドオーバーの回数が増加することになるから、交換
局の構成が複雑且つ高価となる欠点がある。本発明は、
経済的に無瞬断ハンドオーバーを実現することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の移動無線通信シ
ステムは、図１を参照して説明すると、複数の移動局１
と複数の基地局２と交換局３と回線制御部４とを備え、
移動局１と基地局２との間は、時分割多元接続方式によ
り無線通信を行う移動無線通信システムに於いて、基地
局２と交換局３との間は、基地局２に於いて無線送受信
する時分割多重信号として伝送し、交換局３は、複数の
基地局２との間の時分割多重信号の同期をとって無線チ
ャネル対応のタイムスロットの交換を行い、且つ時分割
多重信号に付加された通話中のチャネル切替要求情報を
識別して回線制御部４に転送し、回線制御部４からの指
示に従って無線チャネルの切替えと同期して、交換局３
に於けるタイムスロットの切替えとを行い、無瞬断で通
話中のチャネル切替えを行う構成を備えている。

【００１６】又基地局２と交換局３との間に、時分割多
重信号を、多重化及び多重分離を行う多重化・分離手段
を設ける。又は基地局２と交換局３との間に、交換局３
と各基地局２との間の伝送遅延の差を吸収するフレーム
同期手段を設ける。又は交換局３と他の交換網との間の
フレーム形式を変換するフレーム変換手段を設ける。又
は交換局３と他の交換網との間の符号形式を変換するコ
ーデック変換手段を設ける。なお、交換局３は、時間ス
イッチＴと空間スイッチＳとの組合せによるスイッチ部
５と、インタフェース部６，７と、呼制御部８等とを備
え、インタフェース部６，７は、多重化・分離手段，フ
レーム同期手段，フレーム変換手段，コーデック変換手
段等を有する構成とすることができる。

【００１７】

【作用】基地局２と交換局３との間は、基地局２に於い
て無線送受信する時分割多重信号として伝送する。移動
局１と基地局２との間の送信と受信とは、同一周波数の
異なるタイムスロットを用いて行われるものであり、基
地局２は、例えば、一つの無線周波数による送信と受信
とのタイムスロットをそれぞれ４個とし、合計８個のタ
イムスロットで１フレームを構成し、それぞれ異なる６
個の無線周波数を用いて、２４個の移動局１との通信を
可能とすることができる。又交換局３では、無線チャネ
ル対応のタイムスロットの交換処理を行い、又移動局１
或いは基地局２からの通話中チャネル切替要求情報を識
別すると、このチャネル切替要求情報を回線制御部４に
転送する。回線制御部４は、チャネル切替先を判断し、
切替えの準備を指示する。移動局１及び基地局２の切替
準備完了により無線チャネルの切替えを行い、それに同
期して交換局３の無線チャネル対応のタイムスロットの
切替えを行うことにより、基地局２との間の有線回線の
切替えを行い、無瞬断ハンドオーバーを行うことができ
る。

【００１８】又基地局２と交換局３との間に設けた多重
化・分離手段により、基地局２と交換局３との間に、複
数の無線周波数分の時分割多重信号を多重化して伝送
し、基地局２では、無線周波数対応に分離して移動局１
に向けて送信し、移動局１からの無線周波数対応のデー
タを多重化して交換局３へ送出する。又基地局２と交換
局３との間にフレーム同期手段を設けて、各基地局２と
交換局３との間の有線回線の距離等の相違に伴う遅延差
を吸収する。又交換局３と他の交換局との間のフレーム
形式が異なる場合に、フレーム変換手段を設けて、相互
にフレーム形式を変換する。又交換局３と他の交換局と
の間の符号形式が異なる場合に、コーデック変換手段を
設けて、相互の符号形式に変換する。

【００１９】

【実施例】図２は本発明の一実施例の説明図であり、１
１は移動局（ＰＳ）、１２−１，１２−２は基地局（Ｂ
Ｓ）、１３は交換局、１４は回線制御部、１５，１７は
空間スイッチ部、１６は時間スイッチ部（ＴＳＳ）であ
る。交換局１３には多数の基地局が接続されるものであ
るが、便宜上２個の基地局１２−１，１２−２を示して
いる。又交換局１３は、空間スイッチＳと時間スイッチ
ＴとからなるＳ−Ｔ−Ｓの組合せの構成の場合を示す
が、他のＳ−Ｔ，Ｔ−Ｓ−Ｔ，Ｓ−Ｔ−Ｓ−Ｔ等の各種
の組合せの構成を用いることもできる。なお、図１に於
ける呼制御部８は図示を省略している。

【００２０】図３はフレーム構成説明図であり、移動局
と基地局との間は４チャネルピンポン伝送方式を用いた
場合を示し、（ａ）は無線フレームで、移動局から基地
局へは上り、反対に基地局から移動局へは下りとする
と、上りタイムスロットＴ₁〜Ｔ₄と下りタイムスロッ
トＲ₁〜Ｒ₄とからなる場合を示し、例えば、上りタイ
ムスロットＴ₁には、６周波数分の上り信号が多重化さ
れている。この１無線フレームは４チャネル構成で、例
えば、５ｍｓ，１９２０ビット構成とすることができ
る。この無線フレームに於いては、４個の上りタイムス
ロットＴ₁〜Ｔ₄の次に４個の下りタイムスロットＲ₁
〜Ｒ₄を配置した構成を示すが、反対に、４個の下りタ
イムスロットＲ₁〜Ｒ₄の次に４個の上りタイムスロッ
トＴ₁〜Ｔ₄を配置した構成とすることができる。或い
は、上りタイムスロットと下りタイムスロットとを交互
に配置した構成とすることもできる。基地局は複数の無
線周波数を用いる構成が一般的で、例えば、６周波数を
用いると、２４無線チャネルを有することになる。

【００２１】又（ｂ）はスーパーフレーム、（ｃ）はＰ
ＣＭフレーム、（ｄ）は６周波数分の多重信号、（ｅ）
は１タイムスロットの信号を示す。この１タイムスロッ
トの信号は、６ビットＤ１〜Ｄ６の前後にＦビットとＳ
ビットとを付加して８ビット構成としたものであり、こ
れを（ｄ）に示すように６周波数分多重化し、ＤＦ₁〜
ＤＦ₆からなる多重信号とし、これを（ｃ）に示すよう
に４多重して、ＰＭ₁〜ＰＭ₄からなる１ＰＣＭフレー
ムを構成する。この１ＰＣＭフレームの先頭にフレーム
ビットＦを付加することができる。このＰＣＭフレーム
を（ｂ）に示すように４０多重して、ＳＰ₁〜ＳＰ₄₀か
らなる１スーパーフレームを構成する。このスーパーフ
レームは、フレームビットＦを除くと、５ｍｓの周期の
７６８０ビットとなり、基地局と交換局との間に、１．
５４４Ｍｂｐｓの一次群の多重信号として伝送される。

【００２２】図４は本発明の実施例の動作説明図であ
り、（ａ）は回線制御部１４に於ける制御内容、
（ｂ），（ｃ）は交換局１３と他の交換局又は加入者と
の間の上り信号及び下り信号、（ｄ），（ｅ）は基地局
１２−１と交換局１３との間の上り信号及び下り信号、
（ｆ），（ｇ）は基地局１２−２と交換局１３との間の
上り信号及び下り信号、（ｈ），（ｉ）は基地局１２−
１，１２−２の無線送受信データ、（ｊ）は移動局１１
の無線送受信データ、（ｋ），（ｌ）は移動局１１の送
受信処理データ、（ｍ）は無線周波数ｆ１，ｆ２を示
す。又アルファベットの大文字は下り信号、小文字は上
り信号を示す。

【００２３】基地局１２−１と周波数ｆ１の第４スロッ
ト（第４チャネル）で通信している移動局１１が、基地
局１２−２のゾーンに移動し、その基地局１２−２の周
波数ｆ２の第２スロット（第２チャネル）に切替える場
合について、ステップ（１）〜（２２）により説明す
る。なお、移動局１１は、現在通信中の無線チャネルの
電界強度又はビット誤り率等の通信品質の劣化を検出し
た場合に、他の無線周波数へ切替えるチャネル切替要求
情報を送出する移動局主導型のシステムの場合を示す。

【００２４】（１）．移動局１１が前述のように現在通
信中の基地局１２−１のゾーンから他の基地局１２−２
のゾーンに移動することにより、付属制御チャネル（Ａ
ＣＣＨ）を用いてチャネル切替要求情報を送出する。そ
の場合、空きの下りスロット（空きチャネル）にはユニ
ークワードが挿入されており、移動局１１はこれを検出
することにより、例えば、無線周波数ｆ２の第２スロッ
ト（第２チャネル）へのチャネル切替要求情報を上り信
号ａによって送出する。

【００２５】（２）．この上り信号ａは基地局１２−１
から交換局１３へ伝送される。即ち、（ｊ）→（ｈ）→
（ｄ）の経路で上り信号ａは交換局１３へ伝送される。
又太線は付属制御チャネルを示す。（３）．交換局１３では、基地局１２−１の第４スロッ
トの上り信号が、他の交換局への上り信号の第４スロッ
トに交換されている。（４）．交換局１３は、タイムスロットの交換の際に、
付属制御チャネルの内容を読み取り、移動局１１からの
チャネル切替要求情報を識別すると、これを回線制御部
１４へ通知する。即ち、（ｄ）から（ａ）への点線矢印
で示すように、チャネル切替要求情報を転送する。

【００２６】（５）．回線制御部１４は、このチャネル
切替要求情報に従ってチャネル切替準備を指示する。即
ち、切替先の無線周波数ｆ２と第２スロットとの情報を
含むチャネル切替準備情報を、基地局１２−１への下り
信号に挿入するように交換局１３へ指示する。（６）．この場合、交換局１３では、他の交換局からの
下り信号の第４スロットが基地局１２−１への第４スロ
ットに交換されている。（７）．交換局１３は、回線制御部１４からの指示に従
って、基地局１２−１への下り信号Ｄの付属制御チャネ
ル（ＡＣＣＨ）に、チャネル切替準備情報を挿入する。
即ち、（ａ）から（ｅ）への点線矢印で示すように、下
り信号Ｄにチャネル切替準備情報を挿入する。（８）．この下り信号Ｄは、（ｅ）→（ｈ）→（ｊ）の
実線矢印で示すように移動局１１へ伝送される。

【００２７】（９）．移動局１１は、現在通信中の無線
周波数ｆ１の第４スロットのタイミングが経過すると、
（ｍ）に示すように、チャネル切替準備情報により指示
された無線周波数ｆ２に切替えると共に、指示されたス
ロットの受信を行う。（１０）．空きの下りスロットには前述のようにユニー
クワードが挿入されているから、移動局１１は、このユ
ニークワードの受信により、指示された無線周波数ｆ２
のスロットの受信に成功したか否かを判断できる。この
場合、受信に成功しないと何もしない。

【００２８】（１１）．移動局１１は、指示された無線
周波数ｆ２のスロットのタイミングが経過すると、直ち
に、現在通信中の無線周波数ｆ１のスロットの受信状態
に戻す。（１２）．移動局１１は、現在通信中の無線周波数ｆ１
のスロットのタイミングが経過すると、再び、指示され
た無線周波数ｆ２のスロットの受信を行うように切替え
る。（１３）．移動局１１は、指示された無線周波数ｆ２の
スロットの受信に成功すると、無線周波数ｆ２の上りス
ロットの付属制御チャネル（ＡＣＣＨ）を用いてチャネ
ル切替準備完了通知を送出する。この時、受信成功した
無線周波数ｆ２を記憶する。

【００２９】（１４）．基地局１２−２は、移動局１１
から無線周波数ｆ２のスロットによるチャネル切替準備
完了通知を受信すると、（ｊ）→（ｉ）→（ｆ）の実線
矢印で示すように、交換局１３へ転送する。（１５）．交換局１３は、移動局１１のチャネル切替先
の無線周波数ｆ２の第２スロットに対応する基地局１２
−２の第２スロットの付属制御チャネル（ＡＣＣＨ）を
監視しており、転送されたチャネル切替準備完了通知を
受信識別すると、直ちに回線制御部１４へ、（ｆ）から
（ａ）への点線矢印で示すように転送する。（１６）．回線制御部１４は、移動局１１に対するチャ
ネル切替実行指示を、基地局１２−１への下りスロット
に挿入するように交換局１３へ指示すると共に、他の交
換局からの下り信号の交換先を、基地局１２−２の第２
スロットに変更するように交換局１３へ指示する。

【００３０】（１７）．交換局１３は、下り信号Ｈの付
属制御チャネル（ＡＣＣＨ）にチャネル切替実行指示を
挿入すると共に、次のフレームの下り信号Ｉから基地局
１２−２の第２スロットに交換するように制御する。（１８）．チャネル切替実行指示が挿入された下り信号
Ｈは、基地局１２−１ら移動局１１へ伝送される。（１９）．移動局１１は、上り信号ｈの付属制御チャネ
ル（ＡＣＣＨ）によりチャネル切替実行通知を送出し、
次のフレームからは無線周波数ｆ２の第２スロットに切
替えて通信を継続する。

【００３１】（２０）．チャネル切替実行通知が挿入さ
れた上り信号ｈは、基地局１２−１を経由して交換局１
３に伝送される。（２１）．交換局１３は、上り信号ｈによるチャネル切
替実行通知を回線制御部１４に転送する。（２２）．交換局１３は、次のフレームの上り信号ｉか
らは、基地局１２−１からの上り信号のパスを解放し、
基地局１２−２の第２スロットから他の交換局の第４ス
ロットとの間の交換を開始する。従って、基地局１２−
１，１２−２から移動局１１への下り信号、Ａ，Ｂ，
Ｃ，・・・は、（ｈ），（ｉ），（ｊ）の斜線を施した
タイムスロットにより伝送され、移動局１１から基地局
１２−１，１２−２への上り信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，・・
・は、斜線を施したタイムスロットに隣接した白のタイ
ムスロットにより伝送され、ハンドオーバーを無瞬断で
行うことができる。なお、この場合の上りタイムスロッ
トと下りタイムスロットとは交互に配置された場合を示
す。

【００３２】図５は本発明の他の実施例の説明図であ
り、図２と同一符号は同一部分を示し、２０はアンテ
ナ、２１は送受共用部、２２は複数のバンドパスフィル
タからなる分波部、２３は受信部、２４は合波部、２５
は送信部、２６は多重化・分離手段、２７は多重部、２
８は分離部、３１はスイッチ部、３２，３４は多重化及
び分離を行う多重部、３３はフレーム変換手段、３５は
コーデック変換手段、３６，３７は符号変換部、４０は
プロセッサ（ＣＰＵ）、４１はリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）、４２はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、４
３はインタフェース部（ＩＦ）である。

【００３３】アンテナ２０による受信信号は、送受共用
部２１から分波部２２に入力され、６個の周波数に分波
されて、周波数対応の受信部２３に入力されて受信復調
される。復調されたベースバンド信号は、多重部２７に
より多重化されて交換局１３へ送出される。又交換局１
３からの多重信号は、分離部２８により周波数対応に分
離される。分離されたベースバンド信号は、周波数対応
の送信部２５からそれぞれの無線周波数に変調され、合
波部２４により合波されて、送受共用部２１を介してア
ンテナ２０から送信される。前述の図４の動作説明図に
於いては、多重化・分離手段２６を省略して、基地局１
２の受信部２３と送信部２５とを有線回線により交換局
１３と接続した場合についての動作を示す。

【００３４】交換局１３のスイッチ部３１には、複数の
基地局１２が有線回線を介して接続されるものであり、
又フレーム変換手段３３は、フレームの分解，組立てを
行うことにより、他の交換局との間のフレーム構成が異
なる場合に、相互間のフレーム構成の変換を行うことが
できる。

【００３５】又コーデック変換手段３５は、符号変換部
３６，３７から構成され、例えば、３２ｋｂｐｓのＡＤ
ＰＣＭ符号と、６４ｋｂｐｓのＰＣＭ符号との間の符号
変換を行うものであり、符号変換部３６，３７はそれぞ
れ一旦自然２進データに変換して一方から他方へ転送
し、それぞれの符号に変換して出力するものである。な
お、交換局１３と他の交換局との符号形式が同一であれ
ば、コーデック変換手段３５は省略することも可能であ
る。

【００３６】又回線制御部１４は、プロセッサ４０と、
制御プログラムや固定パラメータ等を格納したリードオ
ンリメモリ４１と、各種情報の書込み，読出しを行うラ
ンダムアクセスメモリ４２と、交換局１３との間で各種
情報の送受信を行うインタフェース部４３とを備えてい
る。又インタフェース部４３を介して、複数の交換局が
接続される構成とすることもできる。プロセッサ４０
は、リードオンリメモリ４１に格納されたプログラムを
基に、交換局１３から転送された各種の情報を受信識別
し、ランダムアクセスメモリ４２に書込まれた移動局，
基地局，交換局の状態情報を参照して、各種の指示を形
成し、インタフェース部４３を介して交換局１３へ送出
する。

【００３７】図６は本発明の更に他の実施例の説明図で
あり、フレーム同期手段５０を、基地局１２−１，１２
−２と交換局１３との間に設けた場合を示す。フレーム
同期手段５０は、クロック回路５４と、基地局対応の可
変段数のシフトレジスタ等によるバッファ５１，カウン
タ５２，演算回路５３とを備えている。又１１は移動
局、１４は回線制御部である。

【００３８】クロック回路５４は、交換局１３からのク
ロック信号ＣＬＫに同期したクロック信号ＣＫを発生し
て各部に供給する。又交換局１３からのスーパーフレー
ムパルスＳＦＰをフレーム同期手段５０から各基地局１
２−１，１２−２に送出し、基地局１２−１，１２−２
からそのままフレーム同期手段５０に折返す。カウンタ
５２は、スーパーフレームパルスＳＦＰの送出タイミン
グからクロック信号ＣＫのカウントを開始し、基地局１
２−１，１２−２から折返されたスーパーフレームパル
スＳＦＰによりクロック信号ＣＫのカウントを停止する
ことにより、交換局１３と基地局１２−１，１２−２と
の間の遅延量を測定する。

【００３９】このカウンタ５２のカウント内容を演算回
路５３に入力し、演算回路５３は基地局１２−１，１２
−２との間の遅延差を補正する値を算出し、バッファ５
１により補正値に相当する遅延時間だけデータを遅延さ
せて交換局１３へ転送する。演算回路５３は、或る値か
らカウンタ５２のカウント内容が、スーパーフレームパ
ルスＳＦＰの往復時間を示す場合に、そのカウント内容
の１／２を減算した値を補正値する。この補正値は、或
るオフセット遅延からフレーム同期手段５０と基地局と
の間の遅延を減算した値を示すことになり、フレーム同
期手段５０から交換局へは、各基地局からのフレームの
時間位置を揃えることができる。

【００４０】又交換局１３のスーパーフレームパルスＳ
ＦＰを基地局１２−１，１２−２に送出し、基地局１２
−１，１２−２では点線で示すように折返し、交換局１
３に於いても実線で示すように折返すことにより、基地
局１２−１，１２−２に於いて交換局１３との間の伝送
遅延量を、前述のカウンタ５２等により測定し、基地局
１２−１，１２−２から送出するフレームが交換局１３
に於いて同期化されるようにすることもできる。又基地
局１２−１，１２−２間の同期は、例えば、ローカル網
同期方式等により相互にとることができる。

【００４１】図７は本発明の実施例の交換局の説明図で
あり、６１は空間スイッチ部、６２は時間スイッチ部、
６３は空間スイッチ部で、Ｓ−Ｔ−Ｓ構成の場合を示
す。又６４は呼制御部、６５は補助制御チャネルの抽出
部、６６は補助制御チャネルの挿入部、６７はクロック
分配部、６８はフレーム同期部、６９はフレーム変換部
である。

【００４２】呼制御部６４は、空間スイッチ部６１，６
３と時間スイッチ部６２とを制御して、ハイウェイの交
換及びタイムスロットの交換を行うものである。又付属
制御チャネル（ＡＣＣＨ）によるチャネル切替要求情
報，チャネル切替準備完了通知，チャネル切替完了通知
等は、抽出部６５により抽出されて呼制御部６４に入力
され、この呼制御部６４から回線制御部１４に転送され
る。又回線制御部１４から転送されたチャネル切替準備
指示，チャネル切替指示等は、呼制御部６４の制御によ
り挿入部６６に於いて無線チャネルに対応するタイムス
ロットに挿入される。

【００４３】又フレーム同期部６８は、図６に於けるフ
レーム同期手段５０を用いることができるものである。
又フレーム変換部６９は、無線部分のフレームフォーマ
ットと有線部分のフレームフォーマットとが異なる場合
に、フレームフォーマットを変換し、他の交換局との間
でデータの送受信を可能とするものである。

【００４４】図８は本発明の実施例の基地局の説明図で
あり、２０はアンテナ、２１は送受共用部、２２−１〜
２２−６は分波部を構成する無線周波数ｆ１〜ｆ６対応
のバンドパスフィルタ、２３−１〜２３−６は無線周波
数ｆ１〜ｆ６対応の受信部、２４は合波部、２５−１〜
２５−６は無線周波数ｆ１〜ｆ６対応の送信部、２７は
多重部、２８は分離部、２９はフリップフロップ、３０
はビットタイミング再生部である。

【００４５】ビットタイミング再生部３０は、交換局か
らのデータからクロック信号ＣＫを抽出し、そのクロッ
ク信号ＣＫを各部に供給すると共に、フリップフロップ
２９のクロック端子に加えて、データを１クロック信号
の間保持し、分離部２８により無線周波数ｆ１〜ｆ６対
応に多重信号を分離し、送信部２５−１〜２５−６に於
いてそれぞれの無線周波数ｆ１〜ｆ６に変調し、合波部
２４により合波して、送受共用部２１を介してアンテナ
２０から送信する。即ち、図３の（ａ）に示すように、
下りタイムスロットＲ₁〜Ｒ₄に示すように、各タイム
スロットには、無線周波数ｆ１〜ｆ６の下り信号が多重
化されている。

【００４６】又移動局から受信した上りタイムスロット
Ｔ₁〜Ｔ₄の上り信号は、バンドパスフィルタ２２−１
〜２２−６により無線周波数ｆ１〜ｆ６対応に分離され
て受信部２３−１〜２３−６に入力され、それぞれ復調
されたベースバンド信号は、多重部２７により多重化さ
れて、交換局へ送出される。

【００４７】図９は本発明の実施例の移動局の説明図で
あり、７１はマイクロホン、７２はＡＤ変換部（Ａ／
Ｄ）、７３は符号化部（ＣＯＤ）、７４はスピーカ、７
５はＤＡ変換部（Ｄ／Ａ）、７６は復号化部（ＤＥ
Ｃ）、７７は時分割処理部、７８は制御部、７９は送信
部、８０は受信部、８１は可変周波数発振部、８２は送
受共用部、８３はアンテナである。

【００４８】制御部７８はマイクロプロセッサ等により
構成され、この制御部７８によって制御される時分割処
理部７７により、送受信タイムスロットによる送受信が
制御される。例えば、図４に示すように、周波数ｆ１の
第４スロットにより送受信される。又可変周波数発振部
８１は周波数シンセサイザ等により構成され、無線周波
数ｆ１〜ｆ６の切替えが、制御部７８からの制御によっ
て高速で実行され、この可変周波数発振部８１からの搬
送波を基に、送信部７９に於ける変調が行われ、又受信
部８０に於ける復調が行われる。

【００４９】図１０は本発明の実施例の多重化・分離手
段の説明図であり、９０は多重部、９１，９５はカウン
タ、９２は直列並列変換部（Ｓ／Ｐ）、９３，９４はデ
ュアルポート・メモリ、９６は並列直列変換部（Ｐ／
Ｓ）、９７はプロセッサ（ＣＰＵ）、９８はアドレスバ
ス、９９はデータバス、１００は分離部、１０１，１０
５はカウンタ、１０２は並列直列変換部（Ｐ／Ｓ）、１
０３，１０４はデュアルポート・メモリ、１０６は直列
並列変換部（Ｓ／Ｐ）、１０７はプロセッサ（ＣＰ
Ｕ）、１０８はアドレスバス、１０９はデータバスであ
る。この多重化・分離手段は、基地局１２と交換局１３
との間に接続されて、多重化データの送受信を行うもの
である。

【００５０】カウンタ９１，９５，１０１，１０５は、
クロック信号ＣＬＫをカウントし、フレームパルスＦＰ
によりカウンタ９１，１０１がリセットされ、スーパー
フレームパルスＳＦＰによりカウンタ９５，１０５がリ
セットされて、デュアルポート・メモリ９３，９４，１
０３，１０４のアドレスを形成する。例えば、デュアル
ポート・メモリ９３の書込アドレスは、フレームパルス
ＦＰに同期したカウンタ９１の内容となり、直列並列変
換部９２により直列のデータＤＡが並列に変換されて、
デュアルポート・メモリ９３に書込まれる。

【００５１】又デュアルポート・メモリ９３の読出アド
レスは、プロセッサ９７からアドレスバス９８を介して
加えられ、各デュアルポート・メモリ９３から順次読出
されたデータは、データバス９９を介して出力側のデュ
アルポート・メモリ９４に加えられる。このデュアルポ
ート・メモリ９４の書込アドレスは、プロセッサ９７か
らアドレスバス９８を介して加えられ、順次入力側のデ
ュアルポート・メモリ９３から読出された並列データ
は、出力側のデュアルポート・メモリ９４に書込まれ、
クロック信号ＳＣＫをカウントし、スーパーフレームパ
ルスＳＦＰによりリセットされるカウンタ９５からの読
出アドレスによって、デュアルポート・メモリ９４から
並列データが読出され、並列直列変換部９６により直列
のデータＭＤＡに変換されて送出される。従って、Ｎ個
の入力側のデュアルポート・メモリ９３に書込まれたデ
ータＤＡが、出力側のデュアルポート・メモリ９５から
Ｎ多重されたデータＮＤＡとして送出される。

【００５２】又分離部１００は、多重部９０と反対に、
Ｎ多重されたデータＮＤＡをデータＤＡに分離するもの
であり、Ｎ多重データＮＤＡは、直列並列変換部１０６
により並列データに変換されてデュアルポート・メモリ
１０４に入力され、クロック信号ＳＣＫをカウントし、
スーパーフレームパルスＳＦＰによりリセットされるカ
ウンタ１０５のカウント内容を書込アドレスとして、デ
ュアルポート・メモリ１０５に書込まれる。

【００５３】このデュアルポート・メモリ１０５の読出
アドレスは、プロセッサ１０７からアドレスバス１０８
を介して加えられ、読出されたデータは、デュアルポー
ト・メモリ１０３にデータバス１０９を介して加えら
れ、プロセッサ１０７からアドレスバス１０８を介して
加えられる書込アドレスによって、各デュアルポート・
メモリ１０３に分配されるように書込まれ、クロック信
号ＣＬＫをカウントし、フレームパルスＦＰによってリ
セットされるカウンタ１０１からの読出アドレスによっ
て読出され、並列直列変換部１０２によって直列のデー
タＤＡに変換され、Ｎ多重データＮＤＡはそれぞれ分離
されたデータＤＡとなる。

【００５４】図１１は本発明の実施例のフレーム同期手
段の説明図であり、１１１はデュアルポート・メモリ、
１１２はフリップフロップ、１１３はクロック再生部
（ＢＴＲ）、１１４はフレームタイミング再生部（ＦＴ
Ｒ）、１１５はカウンタ（ＣＴＲ）、１１６はカウンタ
（ＣＴＲ）、１１７はフリップフロップ、１１８は基地
局との間の有線回線を示す。このフレーム同期手段は、
基地局１２と交換局１３との間の交換局１３側に設ける
ものである。

【００５５】基地局から有線回線１１８を介した入力デ
ータは、フリップフロップ１１２に加えられ、クロック
再生部１１３により再生されたクロック信号によってセ
ットされ、フリップフロップ１１２の出力はデュアルポ
ート・メモリ１１１に加えられ、フレームタイミング再
生部１１４からのフレームパルスによってリセットさ
れ、クロック再生部１１３からのクロック信号をカウン
トするカウンタ１１５のカウント内容を書込アドレスと
して、デュアルポート・メモリ１１１にフリップフロッ
プ１１２を介したデータが書込まれる。

【００５６】又交換機側からのフレームパルスＦＰによ
りリセットされ、クロック信号ＣＬＫをカウントするカ
ウンタ１１６のカウント内容が、読出アドレスとしてデ
ュアルポートメモリ１１１に加えられ、読出されたデー
タはフリップフロップ１１７を介して出力される。従っ
て、各基地局からのデータは、交換機側のフレームパル
スＦＰに同期されたものとなる。

【００５７】図１２は本発明の実施例のフレーム変換手
段の説明図であり、１２１は多重化部、１２２は無線フ
レーム組立部、１２３は多重分離部、１２４は無線フレ
ーム分解部である。例えば、他の交換局から帯域圧縮さ
れた３２ｋｂｐｓの４チャネル分のデータと、１９２ｋ
ｂｐｓの無線フレームとの変換を行う場合、無線フレー
ム組立部１２２は、３２ｋｂｐｓ×４チャネル分の連続
データに、ユニークワード，補助制御チャネル等に相当
するビットを付加して１９２ｋｂｐｓの下り無線フレー
ムを組立てる。多重化部１２１は、例えば、６個の無線
フレーム組立部１２２からの１９２ｋｂｐｓのデータを
多重化して、１．５４４Ｍｂｐｓの多重化データとして
交換局に伝送する。

【００５８】交換局では、１．５４４Ｍｂｐｓの多重化
データについて時分割交換し、又交換局からの１．５４
４Ｍｂｐｓのデータを、多重分離部１２３により６個の
無線フレーム分解部１２４対応の１９２ｋｂｐｓのデー
タに分離し、各無線フレーム分解部１２４では、それぞ
れ３２ｋｂｐｓのデータに分解して、他の交換局又は一
部の無線フレーム組立部に折返し、この折返経路によ
り、移動局間で通信を行うことができる。

【００５９】前述のフレーム同期手段，フレーム変換手
段，多重化・分離手段及びコーデック変換手段は、交換
局１３内に設けることができるものであり、例えば、図
１のインタフェース部６，７として、それらの手段の機
能を持たせることができる。又無瞬断ハンドオーバーを
制御する回線制御部１４の機能を、呼制御部８（図１参
照），６４（図７参照）に持たせることも可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、移動局
１と基地局２との間に、時分割多元接続方式により無線
通信を行う移動無線通信システムに於いて、交換局３
は、基地局２との間の時分割多重信号の同期をとって無
線チャネル対応のタイムスロットの交換を行い、且つ通
話中のチャネル切替要求情報を識別し、それによって、
回線制御部４からの指示により、無線チャネルの切替え
と、タイムスロットの切替えとを行わせるもので、従来
例のように、大きな遅延を与える為のバッファを必要と
せず、通常の時分割交換機を適用して、無瞬断ハンドオ
ーバーを可能とする利点がある。

【００６１】又多重化・分離手段を設けた場合は、基地
局２の無線チャネル数が多い場合に於いても、交換局３
との間の１本の有線回線によりデータを伝送できるか
ら、経済化を図ることができる。又フレーム同期手段を
設けた場合は、基地局２と交換局３との間の伝送遅延時
間のばらつきがあったとしても、フレーム同期化によっ
て、伝送遅延時間のばらつきを補正して、安定な移動無
線通信を可能とする利点がある。

【００６２】又フレーム変換手段を設けた場合は、各種
のシステムの交換網を介して接続された場合に於いて、
システム対応にフレーム形式が異なる場合があるが、そ
れらのフレーム形式をシステム対応に変換し、異なるフ
レーム形式のシステムに収容された加入者と移動局との
間の通信を行わせることができる。又コーデック変換手
段を設けた場合も、符号形式の異なる交換網に収容され
た加入者と移動局との間の通信を可能とすることができ
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例の説明図である。

【図３】フレーム構成説明図である。

【図４】本発明の実施例の動作説明図である。

【図５】本発明の他の実施例の説明図である。

【図６】本発明の更に他の実施例の説明図である。

【図７】本発明の実施例の交換局の説明図である。

【図８】本発明の実施例の基地局の説明図である。

【図９】本発明の実施例の移動局の説明図である。

【図１０】本発明の実施例の多重化・分離手段の説明図
である。

【図１１】本発明の実施例のフレーム同期手段の説明図
である。

【図１２】本発明の実施例のフレーム変換手段の説明図
である。

【図１３】従来例の説明図である。

【図１４】従来例の動作説明図である。

【符号の説明】

１移動局２基地局３交換局４回線制御部５スイッチ部６，７インタフェース部８呼制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の移動局（１）と複数の基地局
（２）と交換局（３）と回線制御部（４）とを備え、前
記移動局（１）と前記基地局（２）との間は、時分割多
元接続方式により無線通信を行う移動無線通信システム
に於いて、前記基地局（２）と前記交換局（３）との間は、前記基
地局（２）に於いて無線送受信する時分割多重信号とし
て伝送し、前記交換局（３）は、複数の前記基地局（２）との間の
前記時分割多重信号の同期をとって無線チャネル対応の
タイムスロットの交換を行い、且つ前記時分割多重信号
に付加された通話中のチャネル切替要求情報を識別して
前記回線制御部（４）に転送し、該回線制御部（４）か
らの指示に従って前記無線チャネルの切替えと同期して
前記交換局（３）に於けるタイムスロットの切替えを行
い、無瞬断で通話中のチャネルの切替えを行う構成を備
えたことを特徴とする移動無線通信システム。
【請求項２】前記基地局（２）と前記交換局（３）と
の間に、前記時分割多重信号を、多重化及び多重分離を
行う多重化・分離手段を設けたことを特徴とする請求項
１記載の移動無線通信システム。
【請求項３】複数の前記基地局（２）と前記交換局
（３）との間に、該交換局（３）と各基地局（２）との
間の伝送遅延の差を吸収するフレーム同期手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の移動無線通信システ
ム。
【請求項４】前記交換局（３）と他の交換網との間の
フレーム形式を変換するフレーム変換手段を前記交換局
（３）に接続したことを特徴とする請求項１記載の移動
無線通信システム。
【請求項５】前記交換局（３）と他の交換網との間の
符号形式を変換するコーデック変換手段を前記交換局
（３）に接続したことを特徴とする請求項１記載の移動
無線通信システム。