JPH0652885B2 - 無線中継方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 本発明の属する技術分野 本発明な移動通信における弱電界領域救剤用無線中継方
式に関するものである。

(2) 従来の技術とその問題点 自動車電話等の様に、大容量で広域のサービスを行う移
動通信方式に於いては、移動局の送信出力の低減、周波
数の有効利用等の理由から、第１図に示す様に、サービ
スエリア１を複数の無線ゾーン２，３，４などに分割
し、各無線ゾーンに、それぞれ異なる周波数の無線周波
５，６，７などが割り当てられている無線基地局８，
９，10などを設置している。各無線基地局は有線回線11
を介して制御局12に接続されており、制御局12は有線回
路11を介して接続されている８，９，10などの回線制御
を行う。

通話中に移動局13が無線ゾーンを移行する場合、電話を
継続させるために移行ゾーンを判定して無線チャネルを
切り替えることが必要であり、これは一般に通話中チャ
ネル切替えと呼ばれている。第１図の場合、移動局13は
無線ゾーン２の中におり無線ゾーン３の方向に移動して
いる。移動局13がゾーンの境界を越えると、無線基地局
８における移動局13からの無線周波５の受信レベルが低
下し規定値を下まわる。無線基地局８は制御局12に無線
周波５のレベル低下を通報する。制御局12は周囲の無線
基地局に無線周波５のレベル監視を指示する。各無線基
地局は制御局12に無線周波５のレベルを報告する。第１
図の場合、無線基地局９に於ける無線周波５の受信レベ
ルが最高であり、制御局12の指令により無線基地局８は
移動局13へ無線周波を無線周波６に切替えるように無線
周波５で指示する。移動局13が無線周波６にチャネル切
替えし無線基地局９が無線周波６の使用を開始すると同
時に、制御局12では無線周波５に対応していた有線回線
11を無線周波６に対応する有線回線11に切り替える。以
上により、移動局13と無線基地局９との間に新たな無線
回線が設定されると共にそれに対応する有線回線が制御
局12で通信の相手方に接続され、移動局13の通話は継続
される。

ところで、移動通信ではサービスエリア内であってもト
ンネル・ビル等地物の影響で無線基地局からの電波が届
きにくい弱電界領域が生じる。弱電界領域救済対策とし
て従来より、第２図に示す様な方式が取られていた。す
なわち、無線基地局８と移動局13との間に無線中継局14
を設け、無線基地局８の無線ゾーン２内に生じる弱電界
領域15を救済している。無線基地局８から放射された電
波（以下、下り電波とする）は、無線中継局14の対基地
局アンテナ16で受信され、無線中継器17で所要レベルま
で増幅され、対移動局アンテナ18から移動局13に向け放
射される。一方、移動局13から放射された電波（以下、
上り電波とする）は、対移動局アンテナ18で受信され、
下り電波と同様に無線中継器17とアンテナ16をへて無線
基地局８に向けて放射される。このようにして、無線基
地局８の無線ゾーン２が弱電界領域15に拡張されたこと
になり、無線基地局８と移動局13との無線回線は保た
れ、移動局13は弱電界領域15内での発着呼は勿論、通話
中に弱電界領域15内に侵入しても通話を継続出来る。

さて、上記弱電界領域救済対策は従来、弱電界領域15が
第２図の様に一つの無線ゾーンに包含されている場合に
適用されて来た。この場合、移動局13が通話中に弱電界
領域15から外へ出ても、外は無線基地局８の無線ゾーン
２内であるため、通話は継続できる。しかしながら、弱
電界領域15が複数の無線ゾーンに跨がって存在し、その
弱電界領域15の出入り口が複数の無線ゾーンで覆われて
いる場合、移動局13が通話状態のまま弱電界領域15から
出たり、、通話中に弱電界領域15の外から中へ入ると、
通話を継続することが出来なくなる場合がある。

第３図に示すように、弱電界領域15の一方の出入り口は
無線基地局８の無線ゾーン２内に、他方の出入り口は無
線基地局９の無線ゾーン３内に存在し、無線ゾーン２及
び３はそれぞれ弱電界領域15の片方の出入り口のみを覆
っていて、無線中継局14の対基地局アンテナ16は無線基
地局８の方向に指向性を持っており無線周波５だけが弱
電界領域15へ増幅中継されている場合、移動局13が無線
ゾーン２の中で無線周波５を用いて通話中に無線基地局
８側の出入り口から弱電界領域15に入り、通話状態のま
ま無線基地局９側の出入り口から外へでる時、又は、弱
電界領域15の中で発着呼して無線周波５を掴み、通話状
態のまま無線基地局９側の出入り口から外へ出る時、移
動局13が無線基地局９側の出入り口に達するまでは、無
線基地局８における無線周波５の受信信号レベルは規定
値以上で良好に通信が行われるが、移動局13が弱電界領
域15を出ると無線中継器14で増幅中継された無線周波５
は減衰し始めるにもかかわらず、無線基地局９側の出入
り口の外には無線基地局８から放射される無線周波５が
届いていないため、無線基地局８では無線周波５の受信
信号レベルが規定値以下となり、制御局12に無線周波５
のレベル低下を報告する。通話中チャネル切替え制御手
順に従い、無線基地局８は移動局13へ無線周波６に切り
替えるように無線周波５により指示する。弱電界領域15
がトンネルや地下街，地下駐車場等の場合、無線中継器
14で増幅中継された無線周波５は弱電界領域15の外では
急激に減衰する。このような場合、無線基地局８からの
チャネル切替え指令信号が移動局13に届く前に無線周波
５が弱くなり過ぎて移動局13で受信出来なくなり、チャ
ネル切替えが行われず、通話を継続することが出来なく
なる。また、移動局13が無線ゾーン３の中で無線周波６
を用いて通話中に無線基地局９側の出入り口から弱電界
領域15へ入る場合、無線周波６は弱電界領域15内には増
幅中継されていないため、通話中チャネル切替えを行う
ことができず、やはり通話を継続することができない。

第４図(イ)(ロ)のように、弱電界領域15の出入り口は全て
無線ゾーン２に含まれるが、無線ゾーン３も弱電界領域
15を自ゾーン内に含むか或いは無線基地局９側の出入り
口付近のみを覆っている場合、無線中継局14の対基地局
アンテナ16の指向性が無線基地局８の方向にあり無線周
波５だけが弱電界領域15へ増幅中継されていると、移動
局13が無線周波５により通話中に無線ゾーン２から弱電
界領域15を通って無線ゾーン３へ移行する場合には無線
基地局９側の出入り口から弱電界領域15の外へ出ても外
にも無線基地局８の無線ゾーン２が広がっているので通
話を継続できるが、移動局13が無線ゾーン３で無線周波
６により通話中に弱電界領域15へ入って無線基地局８側
の出入り口方向に進もうとすると、弱電界領域15内には
無線周波６が増幅中継されていないため通話中チャネル
切替えを行うことができず、通話は継続できない。

以上のように、従来の弱電界領域救済対策では、弱電界
領域が複数の無線ゾーンに跨がって存在し、その弱電界
領域の出入り口が複数の無線ゾーンで覆われている場
合、移動局が通話状態のまま弱電界領域から外へ出た
り、通話中に弱電界領域内へ入ると、通話を継続するこ
とが出来なくなるという欠点があった。

(3) 発明の目的 本発明の目的は、無線中継局を用いて救済対策が施され
ている弱電界領域が複数の無線ゾーンに跨がって存在
し、その電界領域の出入り口が複数の無線ゾーンで覆わ
れている場合において、移動局が通話状態のまま弱電界
領域から外へ出たり通話中に弱電界領域内へ入るとき、
通話中チャネル切替えが成功せずにその通話が継続不可
能となることを解決することのできる無線中継方式を提
供することにある。

(4) 発明の構成 (4-1)発明の特徴と従来の技術との差異 本発明は、出入り口が複数の無線ゾーンで覆われている
弱電界領域の各出入り口にそれぞれの無線ゾーン対応に
無線中継局を設置し、各無線中継局の対移動局アンテナ
をその弱電界領域に同時に設置してその弱電界領域内で
複数の無線ゾーンを構成することと、その弱電界領域内
に構成した複数の無線ゾーンがオーバラップする部分で
の電界レベルを無線チャネル切替えレベルに設定するこ
とにより、その弱電界領域内で無線チャネル切替えを行
うことを特徴とする。

従来は、弱電界領域の出入り口が複数の無線ゾーンで覆
われていても、無線中継局を出入り口の１つに設置し、
その出入り口を覆っている一つの無線ゾーンの電波のみ
をその弱電領域内に増幅中継していた。

(4-2)実施例 第５図〜第７図は本発明の実施例を説明する図である。

〔実施例−１） 第５図において、１から18までは第４図までと同様であ
る。19は弱電界領域15の無線基地局９側の出入り口に設
けられた無線中継局であり、無線基地局９の無線周波６
を弱電界領域15に増幅中継する。20は対基地局アンテナ
であり、無線基地局９の方向に指向性を持つ。21は無線
中継器、22は無線中継局19の対移動局アンテナである。
対移動局アンテナ18および22には八木アンテナ等の線状
アンテナを使用する。弱電界領域15には、無線周波５及
び６が無線中継器17及び19により増幅中継されている。
無線周波５は無線基地局８側の出入り口から無線基地局
９側の出入り口に進むに従って減衰する。一方、無線周
波６は無線基地局９側の出入り口から無線基地局８側の
出入り口に進むに従い減衰する。ここで、無線周波５及
び６の弱電界領域15内での電界レベルが弱電界領域15の
中央付近Ｃでチャネル切替えレベルとなるように無線中
継器17及び21の増幅利得を設定する。弱電界領域15の中
央付近Ｃより無線基地局９への出入り口側では無線周波
５の電界レベルはチャネル切替えレベル以下になり、無
線周波６の電界レベルはチャネル切替えレベル以上とな
る。また、弱電界領域15の中央付近より無線基地局８へ
の出入り口側ではその逆になる。こうすることにより、
無線ゾーン２で無線周波５を使って通話中の移動局13が
弱電界領域15を通って無線ゾーン３へ移行する場合、弱
電界領域15の中央付近Ｃで無線周波５の無線基地局８で
の受信レベルがチャネル切替えレベルを下回り始め、無
線基地局８は制御局12に無線周波５のレベル低下を通報
する。制御局12は周囲の無線基地局に無線周波５のレベ
ル監視を指示するが、制御局12に報告される無線周波５
のレベルは無線基地局９における受信レベルが最高であ
るため、無線周波５を通して無線基地局８より送られて
くるチャネル切替え指令により移動局13は無線周波６に
切り替え、移動局13の通話は継続される。同様にして、
無線ゾーン３から無線周波６を使って通話中に弱電界領
域15に侵入した移動局13は弱電界領域15の内部で無線周
波５に切り替え無線ゾーン２へ出で行く。なお、移動局
13が通話中に弱電界領域15に入るのではなく、弱電界領
域15に入ってから発着呼する場合、無線周波５か６の何
れか電界レベルの高い方を使って通話を始め、その使用
中の無線周波のゾーンと反対側の出入り口へ進む場合に
は、その後通話中チャネル切替えを行って弱電界領域15
より出て行く。

〔実施例−２〕 第５図の実施例−１では、対移動局アンテナとして八木
アンテナ等の線状アンテナを使用したが、第６図に示す
本実施例では対移動局アンテナとして漏洩同軸ケーブ
ル、平行二線ケーブル等の、アンテナと給電線を兼ね備
えたアンテナを使用する。対移動局アンテナ18を無線基
地局８足の出入り口から無線基地局９側の出入り口へ向
けて、また、対移動局アンテナ22をその逆方向に弱電界
領域15に沿って展張し、弱電界領域15の中央付近Ｃで重
なるようにする。対移動局アンテナ18及び22を通じて弱
電界領域15に増幅中継される無線周波５及び６の電界レ
ベルは、実施例−１と同様、弱電界領域15の中央付近Ｃ
でチャネル切替えレベルとなるように無線中継器17及び
21の増幅利得を設定する。対移動局アンテナ18と22を二
重にする長さは、チャネル切替え制御に要する時間内に
移動局13が移動する距離だけ有ればよい。弱電界領域15
内での通話中チャネル切替え等は実施例−１と同様に行
われる。

〔実施例−３〕 第７図に示す本実施例では、対移動局アンテナとして漏
洩同軸ケーブル，平行二線ケーブル等の、アンテナと給
電線を兼ね備えたアンテナを使用するが、実施例−２で
は無線中継器14及び19から個別に対移動局アンテナを弱
電界領域15内に展張するのに対し、無線中継器14及び19
の対移動局アンテナを共通に使用する。無線中継器14及
び19で共通に使用する対移動局アンテナ18を通じて弱電
界領域15に増幅中継される無線周波５及び６の電界レベ
ルを弱電界領域15の中央付近でチャネル切替えレベルと
なるように無線中継器17及び21の増幅利得を設定すれ
ば、弱電界領域15内での通話中チャネル切替え等は実施
例−２と同様に行われる。

(5) 発明の効果 以上説明したように、本発明は、無線中継局を用いて救
済対策が施されている弱電界領域が複数の無線ゾーンに
跨がって存在し、その弱電界領域の出入り口が複数の無
線ゾーンで覆われている場合に、その弱電界領域の各出
入り口付近に出入り口を覆っている無線ゾーン対応に無
線中継局を設置してその弱電界領域内で複数の無線ゾー
ンを構成するから、移動局が通話中にその弱電界領域内
に入ってきた時に通話を継続させることができるととも
に、その弱電界領域内に構成した複数の無線ゾーンがオ
ーバラップする部分での電界レベルを無線チャネル切替
えレベルに設定してその弱電界領域内で無線チャネル切
替えを行わせることにより、通話中に移動局が弱電界領
域の外へ出る場合、移動局はその弱電界領域の外の無線
ゾーンで使用する無線周波を必ず所要の電界強度で受信
しているので、その弱電界領域を出たあとも通話を継続
させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はサービスエリアを複数の無線ゾーンで構成し各
無線ゾーンにそれぞれ異なる周波数の無線周波を割り当
てる移動通信方式の構成図、第２図は従来の弱電光領域
対策例の構成図、第３図及び第４図(イ)(ロ)は弱電界領域
が複数の無線ゾーンで覆われている場合の従来の弱電界
領域対策例の構成図、第５図，第６図及び第７図はそれ
ぞれ本発明方式の構成図である。 １……移動通信方式のサービスエリア、２，３，４……
サービスエリアを構成する無線ゾーン、５，６，７……
無線ゾーン２，３，４に割り当てられている無線周波、
８，９，10……無線ゾーン２，３，４を構成する無線基
地局、11……各無線基地局と制御局を接続する有線回
線、12……制御局、13……移動局、14……弱電界領域対
策用の無線中継局、15……移動通信方式のサービスエリ
ア内に生じる弱電界領域、16……無線中継局14の対基地
局アンテナ、17……無線中継局14の無線中継器、18……
無線中継局14の対移動局アンテナ、19……無線中継局、
20……無線中継局19の対基地局アンテナ、21……無線中
継局19の無線中継器、22……無線中継局19の対移動局ア
ンテナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サービスエリアが隣接する無線ゾーンで異
   なる周波数の無線チャネルを用いるように複数の無線ゾ
   ーンに分割され、各無線ゾーンに無線基地局が設けられ
   るとともに、各無線ゾーン内の弱電界領域に無線中継局
   が設けられ、、移動局の移動により通信中の無線基地局
   の該移動局での受信電界レベルが予め定めた無線チャネ
   ル切替レベルに達した時に前記無線チャネル切替え制御
   を行って通信を継続させる移動無線通信の無線中継方式
   において、 前記無線中継局は前記弱電界領域に掛かる無線ゾーンに
   対応させて設けて該弱電界領域内に無線ゾーン対応の中
   継無線ゾーンを構成し、 前記中継無線ゾーンがオーバーラップする位置における
   受信電界レベルが前記無線チャネル切替レベルになるよ
   うに無線中継局の送信レベルが設定されている ことを特徴とする無線中継方式。