JPH056812B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 地理的区域を分割して複数の区画１０，２
０，３０を設定した通信システムにおいて、該シ
ステム内に存在する移動局に対して与える無線周
波（RF）信号通信路を制御する方法であつて、 前記各区画には、所定数の二重RF信号チヤネ
ルが割当てられ、かつ、基地局位置制御手段１２
１，１２２，１３２と、複数の信号周波数でRF
信号を送信するRF信号送信手段２３６と、複数
のアンテナ手段２１４に結合され複数の信号周波
数でRF信号を受信するRF信号受信手段２３４と
が設けられ； 前記各基地局位置制御手段１１２，１２２，１
３２が、チヤネルを要求している移動局の各々に
１つのRF信号チヤネルをそれぞれ割当てるステ
ツプ（404〜416）を実行し、さらに、以下のステ
ツプａ、ｂ、ｃ、ｄを実行することを特徴とする
RF信号通信路制御方法： (a) RF信号チヤネルが割当てられた各移動局か
ら送信され各アンテナ手段を介して受信された
RF信号の強度をそれぞれＮ回（ただし、Ｎは
１より大きい整数）づつサンプルするステツプ
（456）； (b) 各移動局に対して、すべてのアンテナ手段の
うち最大強度をもたらした少なくとも１つのア
ンテナ手段を選択するステツプ（458）； (c) 各前記移動局に対して選択されたアンテナ手
段についての最大のサンプル信号強度の大きさ
を所定値と比較するステツプ（476）；ならびに (d) 前記移動局に対して選択されたアンテナ手段
についての最大サンプル信号強度の大きさが所
定値より小さい場合に、その移動局の信号強度
をサンプルするように、少なくとも１つの他の
基地局位置制御手段に対して要求するステツプ
（488）。

２ 地理的区域を分割して複数の区画１０，２
０，３０を設定し、該区画内に存在する移動局に
対して無線周波（RF）信号通信路を与える通信
システムであつて、 前記各区画には、所定数の二重RF信号チヤネ
ルが割当てられ、かつ、基地局位置制御手段１１
２，１２２，１３２、および複数の信号周波数で
RF信号を送信するRF信号送信手段２３６と複数
のアンテナ手段２１４に結合され複数の信号周波
数でRF信号を受信するRF信号受信手段２３４と
を有する基地局無線機１１１，１２１，１３１が
設けられ； 前記各基地局位置制御手段１１２，１２２，１
３２が、チヤネルを要求している移動局の各々に
１つのRF信号チヤネルをそれぞれ割当て（404〜
416）、さらに、以下の諸手段ａ、ｂを具えること
を特徴とする通信システム： (a) RF信号チヤネルが割当てられた各移動局か
ら送信され各アンテナ手段を介して受信された
RF信号の強度をそれぞれＮ回（ただし、Ｎは
１より大きい整数）づつサンプルする手段２４
０；ならびに (b) 各移動局に対して、すべてのアンテナ手段の
うち最大強度をもたらした少なくとも１つのア
ンテナ手段を選択し、 各前記移動局に対して選択されたアンテナ手
段についての最大サンプル信号強度の大きさを
所定値と比較し、 前記移動局に対して選択されたアンテナ手段
についての最大サンプル信号強度の大きさが所
定値より小さい場合に、その移動局の信号強度
をサンプルするように、少なくとも１つの他の
基地局位置制御装置に対して要求するプロセツ
サ手段３５８。

関連特許出願 本発明はミカエルF.マクローリンによつて発明
され本発明と同一譲受人に譲渡され本発明と同じ
日付で出願された“無線周波信号強度を測定する
方法および装置”と題する係属中の米国出願（弁
理士事件整理番号CM− ）に関する。それを
参照することにより上記の関連米国出願はその全
部が本発明の書面による説明に取り入れられてい
る。

発明の背景 本発明は、一般的には無線電話通信システムに
関するものであり、更に具体的に云うと区画
（cellulra）無線電話通信システムにおいて二重
（duplex）無線チヤネルを割当て、移動および携
帯無線電話に割当てられた二重無線チヤネルを走
査する改良された方法および装置に関する。

先行抜術の無線電話通信システムは代表的な場
合には広い地理的サービスエリア、例えば大都市
およびそれを取り巻く大都市圏をカバーする１つ
の高出力基地局を含んでいた。この基地局は中央
に位置しており、そのシステム内のどこにある無
線電話に通信路を与える複数の二重無線チヤネル
を含んでいた。無線チヤネルの監視は比較的簡単
で、典型的には中央に位置する制御末端装置によ
つて行われた。しかし、そのような無線電話通信
システムにおけるサービスの拡大は制約をうけて
いる。という訳は、追加の無線電話機はより多く
の二重無線チヤネルを追加することによつてのみ
供給することができ、そのチヤネルの利用可能性
は政府の規則により制限され管理されているから
である。

無線電話通信システムの能力を増大させるため
に、一部の無線電話通信システムの地理的サービ
スエリアは複数の区画（cell）に分割され、各区
画は複数の二重無線チヤネルを有する基地局を含
んでいた。そのような基地局の送信機は比較的低
出力（low power）で動作したので、二重無線
チヤネルは地理的に分割された複数の区画内で再
使用することができ、それによつて限られた数の
二重無線チヤネルが、１つだけの中央に位置する
基地を有する以前の無線電話通信システムが利用
できた無線電話機よりも多い無線電話機を利用す
ることができた。

しかし、そのような区画無線電話通信システム
における無線チヤネルの監視は複雑であり、複雑
な制御回路を必要とする。という訳は、多数の基
地局があり、無線電話機を１つの区画から他の区
画に動かす場合にはその無線電話機を１つの二重
無線チヤネルから他の二重無線チヤネルに移す能
力を具える必要があるからである。従つて、区画
無線電話通信システムにおける無線電話機への通
信路を制御する改良された技術およびプロセスが
必要である。

発明の目的および要約 従つて、本発明の目的は、区画（cellulra）無
線電話通信システムにおいて無線チヤネルを迅速
且つ効果的に割当て、移動（自動車）又は携帯無
線電話機に割当てられた二重無線チヤネルを走査
する改良された方法および装置を提供することで
ある。

本発明のもう１つの目的は、各能動的な
（active）自動車および携帯無線電話機の信号強
度を厳重に監視し、能動的自動車又は携帯無線電
話機の信号強度の減衰が検出された場合には匡正
措置をとることによつて能動的自動車および携帯
無線電話機への通信路の質を維持する区画無線電
話通信システムにおいて、二重無線チヤネルを割
当て、移動および携帯無線電話機に割当てられた
二重無線をチヤネルを走査する改良された方法お
よび装置を提供することである。

要約すると、本発明は１の地理的区域を分割し
て作つた複数の区画（cells）を含む通信システ
ムの移動（自動車）又は携帯無線電話機のような
遠隔局への無線周波（RF）信号通信路を制御す
る方法と装置の両方を含む。各区画には所定数の
二重RF信号チヤネルが割当てられ、各区画は区
画制御回路、複数の信号周波数でRF信号をを伝
送するRF信号伝送回路、および複数の信号周波
数でRF信号を受信する複数のアンテナに結合で
きる複数のRF信号受信回路を含む。区画制御回
路は本発明のチヤネル割当ておよび走査方法を実
施する装置を含む。

隣接していない第１および第２区画に同じ第１
および第２群の二重RF信号チヤネルが割振られ
ている場合には、第１および第２区間の区画制御
回路が行う独特な方法は、 第１区画においては、前記第１群のRF信号チ
ヤネルのうち１つを要求している遠隔局に割当
て、第１群のすべてのRF信号チヤネルがすでに
割当てられてしまつている場合には第２群のRF
信号チヤネルのうち１つを要求している遠隔局に
割当てるステツプと、 第２区間においては、前記第２群のRF信号チ
ヤネルのうちの１つを要求している遠隔局に割当
て、前記第２群のすべてのRF信号チヤネルがす
べてに割当てられてしまつている場合には前記第
１群のRF信号チヤネルのうちの１つを要求して
いる遠隔局に割当てるステツプとを含む。この創
意にとんだ方法は両方の区画が同一周波数チヤネ
ルを割当てる前に異なる周波数のチヤネルを割当
てることを要求することによつて、同じ周波数チ
ヤネルを用いる区画間の共同チヤネル干渉
（eschannel interference）を最小にする。従つ
て、２つの区間におけるシステム使用が低い
（low）限りにおいては、共同チヤネル干渉の可
能性は最小となる。

区画制御回路が行うもう１つの独特な方法は、 RF信号チヤネルの１つを要求している各遠隔
局に割当てるステツプと、 RF信号チヤネルを割当てられた各遠隔局から
各アンテナによつて受信したRF信号の強度をＮ
回サンプルするステツプと（但しＮは１より大き
い整数）、 Ｎ回サンプルした信号強度のうちの１つが他の
すべてのアンテナ用のＮ回サンプルした信号強度
のどの強度の振幅（magnitude）より大きい振幅
を有するアンテナを各遠隔局のために選択するス
テツプと、 そのような各遠隔局用に選択したアンテナのサ
ンプルした最大信号強度の振幅を所定の振幅と比
較するステツプと、 選択したアンテナのサンプルした最大信号強度
の振幅が所定振幅より小さい場合には他の１つの
区画制御回路に対して遠隔局の信号強度をサンプ
ルすることを要求するか、又は選択したアンテナ
のサンプルした最大信号強度の振幅が所定の最小
振幅より小さいか、又は所定の最大振幅より大き
い場合には遠隔局に制御信号を伝送してその伝送
されたRF信号の強度を増強又は減少させるステ
ツプを含む。この創意に富む方法により、各能動
遠隔局の信号強度が良質の通信に十分なレベルに
維持されることが保証される。

区画制御回路が行うもう１つの独特な方法は、 RF信号チヤネルのうち１つのおよび複数のRF
信号受信回路のうちの１つを要求している各遠隔
局に割当てるステツプと、 RF信号チヤネルを割当てられた各遠隔局から
各アンテナによつて受信したRF信号の強度をＮ
回周期的にサンプルするステツプと（但し、Ｎは
１より大きい整数）、 そのような各遠隔局用の割当てらてたRF信号
受信回路を、Ｎ回サンプルした信号強度のうちの
少なくとも１つが他のすべてのアンテナ用のＮ回
サンプルした信号強度の振幅より大きい振幅を有
するアンテナに結合させるステツプとを含む。こ
の創意に富んだ方法により、各遠隔局用に割当て
られたRF信号受信機はその遠隔局から最善の信
号を受信しつつあるアンテナに常に結合されてい
ることが保証される。

区画制御回路が行う更にもう１つの独特な方法
は、 RF信号チヤネルのうちの１つおよび複数のRF
信号受信手段のうちの１つを要求している各遠隔
局に割当てるステツプと、 RF信号チヤネルを割当てられた各遠隔局用の
タイマを連続する時間間隔で所定量だけ増分させ
るステツプと、 そのタイマが所定の最大振幅より大きい振幅を
有する遠隔局に以前に割当てられたRF信号チヤ
ネルを再割当てするステツプと、その伝送された
RF信号が受信されつつありタイマが所定の最小
振幅よりも大きい振幅を有する遠隔局を選択する
ステツプと、 前記の選択された遠隔局から各アンテナによつ
て受信したRF信号の強度をＮ回サンプルするス
テツプと（但し、Ｎは１より大きい整数）、 選択された遠隔局のタイマを所定の初期振幅に
リセツトするステツプとを含む。この創意に富ん
だ方法により、各能動遠隔局用の何組かの相異な
るＮ回サンプルした信号強度を取出す間に少なく
とも１つの最小時間間隔が存在することが保証さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のチヤネル割当ておよび走査
方法を有利に利用できる無線電話通信システムの
ブロツク図である。

第２図は、第１図に示す基地局無線機の１つお
よびそれに関連した基地局位置の制御器のブロツ
ク図である。

第４図に示すように配置されている第３図Ａ、
第３図Ｂ、第３図Ｃおよび第３図Ｄは本発明のチ
ヤネル割当ておよび走査方法を示す流れ図であ
る。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すると、米国特許第3663762号お
よび第3906166号において、また1977年２月にモ
トローラおよびアメリカ無線電話サービス社によ
つて米国連邦通信委員会とともに事件整理番号第
18262号で出願した実験的区画無線電話システム
出願において、更に最近では1982年に米国イリノ
イ州シヤンバークのモトローラ社が発行した“モ
トローラDYNATAC区画無線電話システム”と
題するシステム説明書に記述されている種類の区
画無線電話通信システムが示されている。そのよ
うな区画システムは広い地理的区域全体にわたつ
て置かれている移動および携帯無線電話機に対し
て電話有効範囲を与える。携帯無線電話機は、米
国特許第3962553号および第3906166号に、またラ
リーC.プールらによつて発明され本発明の譲受人
に譲渡された“マイクロプロセツサ制御無線電話
トランシーバ”と題する1980年９月15日出願の米
国出願第187304号に記述されている種類のもので
よく、移動無線電話機は1979年に米国イリノイ州
シヤンバーグのモトローラサービス出版部が発行
したモトローラ社取扱い説明書第68P81039E25に
説明されているものでもよい。基地局位置にある
制御装置１１２，１２２および１３２はそれぞれ
データおよび音声リンクによつて無線電話制御端
末装置１４０に結合されており、この端末装置は
米国特許第3663762号、第3764915号、第3819872
号、第3906166号および4268722号に記述されてい
る端末装置に類似したものでよい。これらのデー
タおよび音声リンクは専用ワイヤライン、パルス
コード変調搬送波線、マイクロ波無線チヤネル又
はその他の適当な通信リンクによつて見えてもよ
い。制御端末装置１４０は今度は従来の電話中央
局１５０に結合されて移動および携帯無線電話機
と陸線（landline）電話機との間の電話呼出しを
完成させる。

第１図の各基地無線機１１１，１２１および１
３１は少なくとも１つの二重信号チヤネルおよび
複数の二重音声チヤネルで動作するため複数の送
信機と受信機を含む。基地局無線機１１１，１２
１および１３１は1982年に米国イリノイ州、シヤ
ンバーグのモトローラ社モトローラサービス出版
部が発行したモトローラ取扱い説明書第
68P81060E30に説明されている種類のものでよ
い。基地局無線機１１１，１２１および１３１は
対応する区画１０，２０および３０の各々のほぼ
中央に位置している。基地局伝送機は１つの全方
向アンテナに結合すればよいが、基地局受信機は
２つ又はそれ以上の指向性アンテナ又は全方向扇
形（sector）アンテナに相互接続してさしつかえ
ない。第１図において、基地局無線機１１１，１
２１および１３１はそれぞれ６つの60°扇形アン
テナを含む。各扇形アンテナは主として区画２０
の一部２１のような区画の一部をカバーし、代表
的な場合には隣接する扇形アンテナの有効区域に
重なる有効区域を有する。信号チヤネルは全方向
受信パターンを必要とするので、６つの扇形アン
テナによつて受信される信号は、フランクJ.サー
ニイ、Jr.およびジエームスJ.ミクルスキーによつ
て発明され“瞬時捕捉扇形アンテナシステム”と
題する1979年３月22日出願の本発明譲受人の係属
中の米国出願第22757号およびフランクJ.サーニ
イJr.によつて発明され“最大比ダイバーシテイ
コンバイナ用大型ダイナミツクレンジマルチプラ
イヤ”と題する1981年６月１日出願の係属中の米
国出願題268613号に記述されている最大比事前検
出ダイバーシテイコンバイナによつて組合せられ
る。更に、区画の一部分の有効範囲は２つ又はそ
れ以上の扇形アンテナが受信する信号を組合せる
ことによつて与えられる。扇形アンテナおよびそ
れに関連する受信装置は米国特許第4101836号お
よび第4317229号に記述されている種類のもので
よい。

移動又は携帯無線電話機が１つの区画、例えば
20を出て別の区画、例えば10又は30に入るかどう
かを決定するために、移動又は携帯無線電話機の
信号強度は基地局位置制御装置１２２によつて監
視されなければならない。移動又は携帯無線電話
機の信号強度が余りに弱すぎる場合には、受信扇
形アンテナを変えてもよく、又はその伝送される
信号強度を基地敷地制御装置から伝送される制御
信号によつて高めてもよく、又はその移動又は携
帯無線電話機を別の区画の基地局位置制御装置１
１２又は１３２にハンドオフ（hand off）する
ことができる。このハンドオフは特定の移動又は
携帯無線電話機を１つの区画の二重音声チヤネル
から別の区画の二重音声チヤネルに移すことを含
む。動作している各移動および携帯無線電話機用
の信号強度は、上述した米国出願（弁理士の事件
整理番号第CM−54HD号）に記述されている発
明を用いて迅速且つ正確に測定できるので、通信
が弱い信号状態により減衰又は途絶する前に是正
措置をとることができる。更に、移動又は携帯無
線電話機が基地局無線機１１１，１２１又は１３
１に近づくと、基地局無線機が移動又は携帯無線
電話機から受信するRF信号の強度が強くなり、
他の通信と干渉を起こす可能性がある。従つて、
移動又は携帯無線機の信号強度を強すぎる場合に
は、基地敷地制御装置はその特定の移動又は携帯
無線電話機に制御信号を送つて、その電話機に伝
送された信号の強度を弱くさせる。従つて、その
ような制御信号を与える監視信号構成（scheme）
および装置は、米国特許第3906166号、第4025853
号、第4029900号、第4302845号および第4312074
号に記述されており、これらの特許はここに参考
のため述べてある。

第２図を参照すると、第１図に示した基地局無
線機１１１，１２１および１３１およびそれに関
連した基地局位置制御装置１１２，１２２および
１３２に用いるのに適した設備のブロツク図が示
されている。基地無線機設備は２００〜３００の
参照数字によつて識別されており、基地局位置制
御装置設備は３００〜４００の参照数字によつて
識別されている。例えば、基地局無線機は走査受
信機２４０、信号トランシーバ２５０、その各々
が第１図の制御端末装置１４０からの単信送受信
信号に結合する複数の音声トランシーバ２２０お
よび２３０、音声トランシーバと信号トランシー
バの送信機を組合せその組合せた信号を全方向送
信アンテナに結合する送信機コンバイナ、および
走査受信機２４０および音声トランシーバ２２０
および２３０および信号トランシーバ２５０の受
信機に結合した複数の扇形アンテナ２１４を含
む。上述したように、送受信信号は第１図のモデ
ムおよび制御端末装置１４０への専用ワイヤライ
ンつて音声トランシーバ２２０および２３０から
結合してもよい。信号トランシーバ２５０、音声
トランシーバ２２０および２３０および走査受信
機２４０は上述したモトローラ社取扱い説明書第
68P81060E30に記述されている設備によつて具え
てもよい。

信号トランシーバ２５０、音声トランシーバ２
２０および２３０および走査受信機２４０の動作
は基地局位置制御装置によつて制御され、この制
御装置は１つ又は複数のマイクロプロセツサ３５
８、周辺インタフエースアダプタ（PIA）３５
２，３５４および３５６、Ａ−Ｄ変換器（ADC）
３４６およびそれに関連する発振器３４８、固定
メモリ（ROM）３６２、ランダムアクセスメモ
リ（RAM）３６４、および第１図のモデムおよ
び専用ワイヤラインによつてマイクロプロセツサ
３５８を結合させるデータインタフエース３６６
を含む。音声チヤネルの数が増えるにつれて、監
視仕事量を分担するため追加のマイクロプロセツ
サおよびそれに関連したインタフエース回路を基
地敷地制御装置に付け加えることができる。多く
のマイクロプロセツサによる仕事量の分担は時間
を節約する。という訳は、相異なるマイクロプロ
セツサがタスクの相異なる部分を同時に行うこと
ができるからである。

第２図の音声トランシスターバ２２０および２
３０はそれぞれ送信機２３６、受信機２３４およ
び１つ又は複数の扇形アンテナ２１４を受信機２
３４に結合するアンテナセクタ２３２を含む。マ
イクロプロセツサ３５８はPIA３５２によつて与
えられる制御信号によつて音声トランシーバ２２
０および２３０の動作を制御する。６つの扇形ア
ンテナ２１４のうちの１つを選択するために、３
つの制御信号がPIA３５２から扇形アンテナ２３
２に結合される。PIA３５２によつて与えられる
追加の制御信号は送信機３５２をキーアツプ
（key−up）し音声信号で変調された制御信号又
はRF信号を送信し、RF信号が受信されていない
時には受信機２３４の出力をミユート（mute）
する。例えば、監視オーデイオトーンが所望する
RF信号が存在するのを示すのに用いられると、
監視オーデイオトーンが検出されないと受信機２
３４をミユートすることができる。送信機２３６
からのRF信号は送信機コンバイナ２１０に結合
され、そこでそれは他の音声トランシーバーから
のRF信号と組合せられて全方向アンテナ２１２
に印加される。送信機コンバイナ２１０は任意の
従来のRF信号コンバイナ、例えばアレンH.J.リ
ングスワースおよびアランG.ドイツチルによつ
て発明され“多重ポート無線周波信号コンバイ
ナ”と題する1981年４月20日出願の本発明の譲受
人の係属中の米国出願第255408号に記述されてい
るコンバイナでよい。一部の無線電話通信システ
ムにおいては、音声トランシーバ２２０および２
３０からのRF信号を別個の指向性又は全方向ア
ンテナ２１２に結合して、送信機コンバイナ２１
０の必要をなくすことが望ましいことがある。

第２図の走査受信機２４０は６つの扇形アンテ
ナ２１４に結合しているアンテナセレクタ２４
２、および出力アンテナセレクタ２４２に結合し
ている受信機２４０を含む。RIA３５４からの３
つの制御信号によつてアンテナセレクタ２４２は
６つの扇形アンテナ２１４のうち１つを受信機２
４４に結合させる。受信機２４４は（上述のモト
ローラ社取扱い説明書第68P81039E25に記述され
ている移動無線電話機の受信機のような）従来の
合成受信機でもよく、その受信周波数はPIA３５
４によつて受信機２４４に印加される11ビツトデ
ータ信号によつて決定される。（例えばエンベロ
ープ検出器のろ波された出力のような）受信され
るRF信号の強度に比例する受信機２４４からの
出力はADC３４６に結合され、このADCは受信
機出力の振幅を８ビツトデータ信号に変換する。
ADC３４６はPIA３５６によつて制御され、
PIA３５６は開始信号をADC３４６に印加して
Ａ−Ｄ変換プロセスを開始する。ADC３４６は
また600KHz発振器３４８に結合され、約120ミリ
秒で変換を完了する。Ａ−Ｄ変換が完了すると、
完了信号がADC３４６よつてPIA３５６に印加
される。ADC３４６は例えばナシヨナルセミコ
ンダクタ社が製造しているADC0803のような適
当な従来のＡ−Ｄ変換器でよい。

信号発信機２５０も同様に特定の無線電話通信
システムの任意の所望する信号チヤネルに同調可
能な送信機および受信機（図示されていない）を
含む。信号トランシーバ２５０の送信機は送信機
コンバイナ２１０に結合し、信号トランシーバ２
５０の受信機は上述した米国特許出願第22757号
および第268613号に記述されている種類の最大比
事前検出ダイバーシテイコンバイナに結合され全
方向受信パターンを与える。信号トランシーバ２
５０はその区画内のマイクロプロセツサ３５８お
よび移動および携帯無線電話機との間でデジタル
監視信号伝送を行う。制御信号はPIA３５２によ
つて信号トランシーバ２５０に印加され、データ
信号は信号トランシーバ２５０から受信される。
ひとたび電話呼出しが進行し始めると、マイクロ
プロセツサ３５８は音声トランシーバ２２０およ
び２４０の送信機によつて制御信号を能動移動又
は携帯無線電話機に送信できる。適当な監視信号
構成（scheme）は上述した米国特許第3906166
号、第4025853号、第4029900号、第4302845号お
よび第4312074号に記述されている。

上記に説明したように、音声トランシーバ２２
０および２３０および走査受信機２４０の動作は
マイクロプロセツサ３５８によつて制御される。
マイクロプロセツサ３５８は例えばモトローラ型
MC6800、MC6801又はMC6802マイクロプロセ
ツサのような適当な任意の従来のマイクロプロセ
ツサでよい。マイクロプロセツサ３５８は第３
図、第４図、第５図および第６図に示す流れ図を
実行するように適当にプログラムされ、その区画
において二重音声チヤネルを割当て、移動および
携帯無線電話機に割当てられた二重音声チヤネル
を走査する。

第４図に配置が示されている第３図Ａ、第３図
Ｂ、第３図Ｃおよび第３図Ｄを参照すると、本発
明のチヤネル割当ておよび走査方法を具体化した
流れ図が示されている。第３図Ａ開始ブロツク４
０２において流れ図のチヤネル割当て部分に入つ
たプログラム制御はブロツク４０４に進み、そこ
で第２図のマイクロプロセツサ３５８は移動又は
携帯無線電話局からチヤネル要求信号があつたか
どうか信号チヤネルを監視する。局がチヤネルを
要求していなければ、NOブランチが判断ブロツ
ク４０６から４１４に延びる。さもなければ
YESブランチが判断ブロツク４０６から判断ブ
ロツク４０８に延び、そこでこの区画が周波数再
使用（reuse）を有するかどうか決定される。地
理的に十分に離れている複数の区画は同一周波数
の無線チヤネルを用いることができる。この区画
が周波数再使用を有すると、YESブランチはブ
ロツク４１２に延び、そこで第１群の無線チヤネ
ルの１チヤネルが要求している局に割当てられ
る。第１群の全チヤネルが割当てられていると、
第２群の１チヤネルが要求している局に割当てら
れる。例えば、各再使用区画は同じ１組のチヤネ
ルを有しその各チヤネルは異なるRF信号周波数
を有し各再使用区画において同一数字を割当てら
れているとすると、再使用区画のうちの１つの第
１群のチヤネルは偶数数字をつけられたチヤネル
であり、一方もう一方の再使用区画の第１群チヤ
ネルは寄数数字をつけられたチヤネルとなる。従
つて、再使用区画における電話呼出しに応じる
（accommodate）ための第１群のチヤネルだけが
用いられる状態の間は再使用チヤネル間の共同チ
ヤネル（cochannel）干渉は最小にされる。とい
う訳は、両方の再使用区画は相異なる周波数チヤ
ネルを使用中であるからである。すべてのチヤネ
ルが周期的に使用されることを確実にするため
に、再使用区画において毎時間１回ずつ偶数／寄
数チヤネルパターンを変更する。区画が再使用を
有しないと、NOブランチが判断ブロツク４０８
からブロツク４１０に延び、そこでチヤネルはラ
ウンドビン方式で要求している局に逐次割当てら
れる。

次に第３図Ａのブロツク４１４において各能動
局に関連したタイマが所定の１つの時間間隔、例
えば50ミリ秒ごとに増分される。この局タイマ
は、対応する局がその信号強度を決定するために
走査された最後の時からどれ位の時間がたつてい
るかを示す。従つて、局タイマを監視して能動局
との通信の減衰をさけるために何らかの措置をと
らなければならないかどうかを決定することがで
きる。次に判断ブロツク４１６において、能動局
を走査する時間かどうかが決定される。各能動局
が十分な信号強度を有していて良好な音声通信を
与えることを確実にするため、能動局は周期的間
隔で走査されなければならない。能動局を走査す
る時間間隔は、第２図の受信機２４０を走査して
選択された局の周波数に同調させるのに要する時
間、走査受信機を別の扇形アンテナに切りかえる
のにかかる時間、各扇形アンテナについてとられ
る信号強度サンプルの数、各信号強度サンプルを
とる間の時間を含む多数の事柄に依存する。14秒
毎に各能動局を走査すれば直径10マイルの区画に
とつて十分であるとすると、32音声チヤネルを有
する区画を扱うには毎秒約３回ずつ走査しなけれ
ばならないことになる。換言すると、能動局32局
およびハンドオフ（hand−off）局10局を含む32
局は14秒の時間間隔で走査できる。上記に基づい
て、大部分の無線電話通信システムの各区画に対
しては走査間の時間は約350ミリ秒が選択される。
最後の走査から350ミリ秒たつていないと、NO
ブランチが判断ブロツク４１６からブロツク４０
４に戻り、チヤネル要求信号用の信号チヤネルの
監視が再開される。最後の走査から350ミリ秒又
はそれ以上の時間が経過したとすると、YESブ
ラチがブロツク４１８に延び、そこで流れ図の走
査部分に入る。

本発明の走査方法は選択された局用の各扇形ア
ンテナについて迅速且つ効率的に信号強度の測定
を行い、測定した信号強度に基づいて更にそれ以
上の措置をとるか、又は扇形アンテナを変える
か、又は選択された局から伝送された信号の力
（power）を強めるか又は弱めるか、又は選択さ
れた局を別の区画に渡して（hand off）その信
号強度を良好な音声通信にとつて最適のものとす
る。この走査方法によつて用いられるパラメータ
は、特定の無線電話通信システムにおける音声通
信を最適化するために各区画において変えること
ができる。例えば、パラメータは各区画又は１つ
の区画の各部分（Sector）に対する最小および最
大許容信号強度をセツトするのに用いてもよい。
換言すると、相異なる区画又は１つの区画のうち
の相異なる部分（sector）でさえも相異なる最小
および最大許容信号強度パラメータを有すること
ができる。またパラメータは扇形を変える前に、
又は局の出力を変える前に、又は局を他の区画に
渡す前に範囲外の信号強度を何回読取らねばなら
ないかを決めるために変えることができる。例え
ば、本発明の特徴によると、選択された局の信号
強度が最小許容レベル以下であると、その選択さ
れた局に割当てられた音声トランシーバの受信機
に用いられている扇形アンテナを変える試みが先
ず最初になされる。もし他の扇形アンテナが選択
された局からより強い信号を受信していないと、
又は扇形アンテナを変えても最小許容信号強度よ
り強い信号強度がえられないと、選択された局の
出力を強める試みがなされる。選択された局の出
力は最小レベルと最大レベルとの間で１つ又はそ
れ以上の段階で強めることができる。選択された
局がすでに全出力で伝送しつつあつてしかもその
信号強度がなおも最小許容信号強度以下であれ
ば、その選択された局を別の区域に渡す試みがな
される。これとは逆に選択された局の信号強度が
最大許容信号強度を超えている場合には、選択さ
れた局の出力は１つ又はそれ以上の段階で弱めら
れ、その局に割当てられた音声トランシーバの受
信機の過負荷を防止する。

第３図Ａの流れ図の走査部分がブロツク４１８
において入る度毎に、１つの能動局が処理され
る。ハンドオフ局は現在それにサービスを行いつ
つある区画の外側にすでにある可能性が最も高い
ので、ハンドオフ局には他のすべての能動局に対
する以上の優先順位が与えられる。従つて、判断
ブロツク４１８においてはハンドオフ局を走査す
るため別の区画から要求が受信されたかどうかを
決定するためのチエツクが行われる。もしそうで
あれば、YESブランチが第３図Ｃのブロツク４
５４に延びて、ハンドオフ局の信号強度を測定す
る。ハンドオフ局から最も強い信号を受信する扇
形アンテナはブロツク４５４，４５６および４５
８において識別される。次に判断ブロツク４６０
において、YESブランチが判断ブロツク４６８
に延び、そこで最大信号強度サンプルは要求して
いる区画から受信したサンプルと比較される。最
大信号強度サンプルが要求している区画サンプル
にオフセツトを加えたものより大であれば、
YESブランチがブロツク４７０に延び、そこで
ハンドオフサンプルが受け入れられ、その後チヤ
ネルが割当てられる。オフセツト値は零から記憶
されたパラメータによつて決定される所望する任
意の値に変えることができる。最大信号強度サン
プルが要求している区画サンプルにオフセツトを
加えたものより大きくないと、NOブランチが判
断ブロツク４６８からブロツク４７２に延び、そ
こでハンドオフ局は拒絶される。受け入れ又は拒
絶を示すメツセージは第１図の制御端末装置１４
０を介して要求している区画に戻される。ハンド
オフ局を扱うもう１つの代わりの方法は、最大信
号強度サンプルと記憶されているパラメータによ
つて決定されるしきい値とを直接に比較すること
である。ブロツク４７０および４７２からプログ
ラム制御は戻つて信号チヤネルを監視する。

第３図Ａの判断ブロツク４１８に戻ると、ハン
ドオフ要求がなければ、NOブランチがブロツク
４２０に延び、そこで第１能動局のタイマがアク
セスされる。次に、第３図Ｂのブロツク４２２に
おいて始まる流れ図の部分は、最後に走査されて
からの経過時間が他のどの能動局のその時間より
も長いことを示す最大タイマを有する局を選択す
る。判断ブロツク４２２に進むと、アクセスされ
たタイマはSCANSUと表示されているパラメー
タと比較され、このパラメータはその後の走査が
抑止されている時間間隔である。本発明の好まし
い実施例では、SCANSUとして７秒が選択され
ている。アクセスされたタイマがSCANSUであ
れば、YESブランチが判断ブロツク４２８に延
び、そこですべての能動局用のタイマがアクセス
されチエツクされたかどうかが決定される。もし
そうでなければNOブランチがブロツク４３０に
延び、その次の能動局のタイマがアクセスされ、
プロセスが判断ブロツク４２２からくり返され
る。

アクセスされたタイマがSCANSUより大であ
れば、NOブランチが第３図Ｂの判断ブロツク４
２２から判断ブロツク４２４に延び、そこでアク
セスされたタイマがSCANPLと表示されている
パラメータと比較される。SCANPLは選択され
た局に対する前の走査からの最大許容時間であ
る。本発明の好ましい実施例では、SCANPLは
14秒として選択されている。アクセスされたタイ
マがSCANPLより小であれば、NOブランチがブ
ロツク４２６に延び、そこでもし対応する局が高
能動であつてRF信号を伝送しつつあると、その
アクセスされたタイマは以前に選択されたタイマ
と比較され、それら２つのタイマのうちより大き
い方が選択される。全部の能動局タイマがアクセ
スされチエツクされると、ブロツク４２６におい
て選択された局は現在RF信号を伝送しつつあり、
SCANSUより大きいかSCANPLよりは小さいタ
イマを有する。

局タイマがSCANPLより大きいと、YESブラ
ンチが第３図Ｂの判断ブロツク４２４から判断ブ
ロツク４３２に進み、そこで対応する局が携帯又
は移動無線電話機かどうかが決定される。対応す
る局が移動無線電話機であれば、NOブランチが
ブロツク４３４に延び、そこでその移動局は能動
局リストから落とされ、そのタイマはリセツトさ
れる。移動局は使用中は連続的に伝送するので、
移動局タイマがSCANPLを上回る最も可能性の
高い理由は、移動局の送信機が弱くなりすぎて受
信できなくなるか、又は基地局送信機が弱くなり
すぎたために移動局が呼出しを落とした（drop）
かである。

対応する局が携帯局であると、YESブランチ
が第３図Ｂの判断ブロツク４３２から判断ブロツ
ク４３６に延び、そこでけ携帯が監視（andit）
信号を送つたかどうか決定される。音声作動伝送
（VOX）を具えた携帯局は無線電話通信にとつて
更に別の問題を提起する。という訳は、携帯局は
携帯局使用者がただ開いているだけの時には非活
動状態になると思われるからである。従つて、本
発明の特徴によると、携帯局用タイマが
SCANPLを超えた場合には監査信号が携帯局に
送られ、例えば３秒間というような所定の時間の
間その携帯局をキーアツプ（key up）する。次
に、携帯局がキーアツプされている間に、その信
号強度が測定されて通信の質を維持するのに何ら
かの措置が必要かどうか決定される。

第１監査信号が送られないと、NOブランチが
第３図Ｂの判断ブロツク４３６から判断ブロツク
４３８に延び、そこで対応する携帯局が全出力で
動作しつつあるかどうか決定される。もしそうで
なければ、YESブランチがブロツク４４２に延
び、そこで監視信号が第２図のマイクロプロセツ
サによつて対応する携帯局に割当てられた音声ト
ランシーバ２２０又は２４０を介して送られ、そ
の携帯局を３秒間キーアツプするように命令す
る。携帯ユニツトが全出力で動作していなけれ
ば、NOブランチが判断ブロツク４３８からブロ
ツク４４０に延び、そこで対応する携帯局用タイ
マがSCANSUに等しくなるようにセツトされる。
携帯局タイマをSCANSUにセツトしなおすのは、
携帯局が続いて起こる走査のうちの１つの走査期
間中に確実に走査されるようにするためである。
ブロツク４４０において携帯局タイマが
SCANSUにセツトされた後に、監査信号がブロ
ツク４４２において携帯局に送られ、携帯局を３
秒間キーアツプさせるので、携帯局送信機はその
次の約９回の走査の間オンになる。

第１監視信号が対応する携帯局に送られると、
YESブランチが第３図Ｂの判断ブロツク４３６
から判断ブロツク４４４に延び、そこで携帯局が
全出力で動作しているかどうかが決定される。携
帯局が全出力で動作していないと、NOブランチ
がブロツク４５０に延び、そこで監視信号が携帯
局に送られ、その出力を強くして３秒間キーアツ
プさせる。監視信号は全出力に達するまで１つ又
はそれ以上の段階で携帯局の出力を増大させるこ
とができる。これらの段階の大きさおよび数は特
定の無線電話システムの要求に応じて変えること
ができる。

携帯局がすでに全出力で動作していると、
YESブランチが第３図Ｂの判断ブロツク４４４
から判断ブロツク４４６に延び、そこで携帯局用
タイマがパラメータSCANDPより大きいかどう
か決定される。SCANDPは携帯局タイマに対す
る前の走査からの最大許容時間である。本発明の
好ましい実施例では、SCANDPとして21秒間が
選択されている。携帯局タイマがSCANDPより
大であれば、YESブランチがブロツク４４８に
延び、そこでその特定の携帯局は能動局リストか
ら落とされ、そのタイマはリセツトされる。従つ
て、SCANDPを超える時間間隔の間送信してい
なかつた携帯局は失われたものと考えられ、それ
らの電話呼出しは終了する。携帯局タイマが
SCANDPより大きくないと、NOブランチが判
断ブロツク４４６からブロツク４２６に延び、そ
こで携帯局タイマがブロツク４２６において選択
された局タイマより大きくその携帯局が現在伝送
しつつあれば、携帯局タイマが選択される。流れ
図のこの点には、特定の携帯局が少なくとも１回
は監査され全出力で伝送しつつある場合にのみ達
する。

すべての局タイマが第３図Ｂのブロツク４２
２，４２４，４２６，４２８および４３０によつ
てアクセスされプロセスされる前に戻りブロツク
に達すると、プログラム制御は戻され、移動およ
び携帯無線電話局からのチヤネル要求について信
号チヤネルを監視する。判断ブロツク４２８に達
しすべての局タイマがアクセスされチエツクされ
ると、YESブランチが第３図Ｃの判断ブロツク
に延び、そこで能動伝送局がブロツク４２６にお
いて選択されたかどうか決定される。局が選択さ
れていないと、YESブランチが判断ブロツク４
５２からブロツク４５４に延び、選択された局の
信号強度を測定するプロセスを開始させる。上述
したように、ハンドオフ要求を受けとつていれ
ば、ブロツク４５４には第３図Ａの判断ブロツク
４１８からも達することができる。

次に第３図Ｃのブロツク４５４において、選択
された局が動作しているチヤネルの周波数が第２
図の走査受信機にロードされた。ブロツク４５６
に進み、各扇形アンテナによつて受信された信号
の信号強度がＮ回測定される。但し、Ｎは１より
大きいパラメータである。好ましい実施例では、
Ｎは32にセツトされているので、32の信号強度サ
ンプルが６つの扇形アンテナの各々についてとら
れる。次にブロツク４５８において、第２図のマ
イクロプロセツサ３５８はブロツク４５６でとら
れた最大信号強度サンプルとそれに対応する扇形
アンテナ番号を記憶し、残りの扇形アンテナにつ
いてはその次に最大の信号強度サンプルとそれに
対応する扇形アンテナ番号を記憶する。次に判断
ブロツク４６０において、処理されつつある局が
ハンドオフ局がどうかが決定される。もしそうで
あれば、YESブランチがブロツク４６８に延び、
そこでハンドオフ局を受け入れるかどうかが決定
される。局がハンドオフ局でないと、NOブラン
チが判断ブロツク４６０から判断ブロツク４６２
に延び、そこで選択された局に割当てられた音声
トランシーバが最強信号を受信する扇形アンテナ
を使用中かどうかが決定される。換言すると、選
択された移動局に割当てられた第２図の音声トラ
ンシーバ２２０又は２３０が現在使用の扇形アン
テナが最強信号を受信中でなければ、音声トラン
シーバに結合した選択されたアンテナが変えられ
て音声通信の質を改善する。選択された局に割当
てられたトランシーバが最大信号強度サンプルを
有する扇形アンテナを使用中でなければ、NOブ
ランチが判断ブロツク４６４に延び、そこでこの
状態がＪ回又はそれ以上起きかたかどうか決定さ
れる。但し、Ｊは１より大きいパラメータであ
る。もしそうであれば、YESブランチがブロツ
ク４６６に延び、そこで選択された局に割当てら
れた音声トランシーバは最大信号強度サンプルを
有する扇形アンテナに切りかえられる。この状態
がＪ回又はそれ以上起きることを要求することに
よつて、扇形アンテナ間の過剰の切りかえはさけ
れられる。プログラム制御は判断ブロツク４６４
のNOブランチおよびブロツク４６６から第３図
Ｄのブロツク４９４に進み、そこで選択された局
のタイマは零にリセツトされる。選択された局の
タイマはブロツク４９４においてリセツトされる
ので、その特定の局は長さSCANSUの時間間隔
後までは再び走査されない。走査が余り頻回に起
きると、不必要なオーバーヘツドが生じるととも
に連続する信号強度読取り値が余りに強く相関さ
れすぎることがある。従つて、走査頻度は最高速
度で区画間の遷移領域を通過する局が第３図Ｄの
ブロツクにおいてハンドオフに必要な少なくとも
Ｍ回は確実に走査されるのに十分な頻度とすべき
である。従つて本発明の重要な特徴によると、過
度の走査は遅延パラメータSCANSUを用いるこ
とによつてさけられ、このパラメータは局が再び
走査される資格を有するようになる前に経過しな
ければならない最小時間量を設定する。

選択された局が最大信号強度サンプルを有する
扇形アンテナをすでに使用中であれば、YESブ
ランチが第３図Ｃの判断ブロツク４６２から第３
図Ｄの判断ブロツク４７４に延び、そこで最大信
号強度サンブルが最大許容信号強度より大である
かどうか決定される。もしそうであれば、YES
ブランチが判断ブロツク４８０に延び、そこで、
この状態がＮ回又はそれ以上起きたかどうか決定
される。但し、Ｎは１より大きいパラメータであ
る。もしそうであればYESブランチが判断ブロ
ツク４８２に延び、そこで選択された局がすでに
最小出力にあるかどうか決定される。もしそうで
なければ、NOブランチがブロツク４８４に延
び、そこで制御信号が第２図のマイクロプロセツ
サ３５８によつて選択された局に送られ、その局
にその出力を弱めることを命令する。出力低下は
最小出力に達するまで１つ又はそれ以上の段階で
行うことができる。プログラム制御は判断ブロツ
ク４８０のNOブランチ、判断ブロツク４８２の
YESブランチおよびブロツク４８４からブロツ
ク４９４に進み、そこで選択された局のタイマは
零にリセツトされる。

最大信号強度サンプルが最大許容信号強度より
大でないと、NOブランチが第３図Ｄのブロツク
４７４から判断ブロツク４７６に延び、そこで最
大信号強度サンプルは最小許容信号強度と比較さ
れる。信号強度サンプルが最小許容信号強度より
大きいか又はそれと等しければNOブランチがブ
ロツク４９４に延び、そこで選択された局タイマ
がリセツトされる。さもなければ、YESブラン
チが判断ブロツク４７６から判断ブロツク４７８
に延び、そこで選択された局が最大出力が伝送し
つつあるかどうか決定される。選択された局がす
でに最大出力で伝送しつつあると、YESブラン
チが判断ブロツク４８６に進み、そこでこの状態
がＭ回又はそれ以上起きたかどうか決定される。
但し、Ｍは１より大きいパラメータである。もし
そうであれば、YESブランチがブロツク４８８
に延び、そこでハンドオフ要求が第１図の制御端
末装置１４０を介して他の隣接する基地局位置制
御装置に送られる。上述したように、もう一方の
隣接する基地局位置制御装置はハンドオフ局を走
査しそれがハンドオフ局を受け入れるかどうか決
定する。プログラム制御は判断ブロツク４８６の
NOブランチおよびブロツク４８８からブロツク
４９４に進み、そこで選択された局タイマはリセ
ツトされる。

選択された局がすでに最大出力で伝送していな
いと、NOブランチが第３図Ｄの判断ブロツク４
７８から判断ブロツク４９０に延び、そこでこの
状態がＫ回又はそれ以上起きたかどうか決定され
る。但し、Ｋは１より大きいパラメータである。
もしそうであれば、YESブランチがブロツク４
９２に延び、そこで第２図のマイクロプロセツサ
３５８は制御信号を選択された局に送りその局に
その出力を強めるように命令する。出力は最大出
力に達するまで１つ又はそれ以上の段階で強める
ことができる。プログラム制御は判断ブロツク４
９０のNOブランチおよびブロツク４９２に進
み、そこで選択されたタイマがリセツトされる。
その後ブログラム制御は戻つて信号チヤネルを走
査する。

第４図に配置を示してある第３図Ａ、第３図
Ｂ、第３図Ｃおよび第３図Ｄの流れ図は、第２図
のマイクロプロセツサ３５８およびそれに関連し
た回路のようなプログラマブル制御回路において
本発明のチヤネル割当ておよび走査方法を実施す
るのに必要なプロセスステツプを詳細に説明して
いる。電気回路図に対する類推によつて、第３図
Ａ、第３図Ｂ、第３図Ｃおよび第３図Ｄの詳細な
流れ図は、電気回路の電気部品の正確な部品値の
規定（provision）が流れ図のブロツク用のマイ
クロプロセツサ命令の規定に対応する電気回路の
詳細な概略図に相当する。従つて、第３図Ａ、第
３図Ｂ、第３図Ｃおよび第３図Ｄの詳細な流れ図
のブロツクにおけるプロセスステツプを適当な従
来のマイクロプロセツサの適当な命令に符号化す
ることは当業者にとつては単なる機械的ステツプ
にすぎない。モトローラMC6800シリーズのマイ
クロプロツサを第２図のマイクロプロセツサ３５
８のために用いる場合には、モトローラMC6800
シリーズのマイクロプロセツサ用のプログラミン
グ技術は現在入手可能な多くの文献、例えば1979
年にヘイドンブツクカンパニーが出版したロンビ
シヨツプ著“基本的マイクロプロセツサおよび
6800シリーズ”、1977年に米国アリゾナ州フエニ
ツクスにあるモトローラ セミコンダクタプロダ
クツ社文献分配センターにより出版された“6800
マイクロプロセツサのプログラミング”、および
1980年に米国テキサス州オースチンにあるモトロ
ーラ社マイクロプロセツサオペレーシヨンズが出
版した。“MC6801 ８ビツト単一チツプマイクロ
プロセツサ参考説明書”に記述されている。

要約すると、区画通信システムにおいて二重無
線チヤネルを効果的に割当て移動および携帯無線
電話機に割当てられた二重無線チヤネルを走査す
る独特な方法および装置について説明した。従つ
て、この独特なチヤネル割当ておよび走査方法お
よび装置は、信号強度を周期的に監視し、音声ト
ランシーバに結合した基地局扇形アンテナを変
え、無線電話機出力を増強又は弱め、又は信号強
度の減衰が検出された場合には無線電話機を別の
区画に渡す（hand off）ことによつて良質の通
信路を維持する。扇形アンテナおよび出力レベル
間の不必要な切換えをさけるために、匡正措置が
とられる前に行わなければならない減衰した信号
強度読取り回路を決定するのに可変パラメータが
用いられる。本発明のチヤネル割当ておよび走査
方法は、その各々が移動又は携帯無線機への多数
の通信路を制御する複数の基地局を有するいかな
る通信システムにも有利に用いることができる。