JPH09187078A - ペイジャ併用の移動通信システムと 同用機器・端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロセル移動通信（ＰＨＳ）が自動車等
で高速移動中の端末と通話不能なこと、又マイクロセル
・マクロセル（携帯電話）の両方式とも端末が電波遮蔽
域にある時や端末電源がＯＦＦの時には通話不能なこ
と、を解決する。 【解決手段】 移動通信端末所持者にペイジングシステ
ムを併用して該端末への着呼と必要に応じて発呼者番号
のメッセ−ジとを通報し、該端末所持者が自動車の減速
・停止や、電波の影外・窓際・出入口等強電界域への移
動、電源のＯＮ、などの行動を取ることにより通話を可
能にする。なほ通話不能の時は該端末所持者はメッセ−
ジの発呼者番号を見て返呼できる。又マイクロセル方式
では複数隣接セルを１群とした疑似マクロセルを導入す
ることにより高速移動中の通話を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】産業上の利用分野は移動通信シス
テムであって、特に移動通信端末が下り電波の遮蔽域中
にあったり電源がＯＦＦとされていたり高速移動中であ
ったりする為に着呼を接続できない場合に接続・通話を
可能にするシステムにかかわる。

【０００２】

【従来の技術】ＰＨＳ等の移動通信システムでは、端末
の小型化の必要性から上り送信電力が１０ｍＷと低くこ
の上り電波を受けるために、又周波数の繰り返し利用効
率を上げるために、セルは１００ｍ〜３００ｍと小さい
マイクロセルで、各セルに１つずつの無線基地局が設け
られ有線交換網につながれている。周波数は１．９ＧＨ
ｚと高い。

【０００３】携帯電話・自動車電話等の移動通信システ
ムでは端末の上り送信電力は０．６〜１．０Ｗ程度でセ
ルは１〜３Ｋｍのマクロセルで、周波数は８００Ｍ〜
１．５ＧＨｚが使かはれている。いずれもペイジングシ
ステムを併用していない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＰＨＳのマイクロセル
システムでは高速移動中の端末に対しては着呼を接続で
きず通話やデ−タ通信ができない。またマイクロセル方
式もマクロセル方式も、端末が下り電波の遮蔽域（ビル
影やビル内や地下）に居る時や電源がＯＦＦの時は着呼
を接続できない。本発明はこれらの着呼の接続や通話を
可能とする方法を提案するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】移動通信システムにペイ
ジングシステムを複合・結合することにより、広域伝搬
特性の良いペイジングシステムで端末所持者に着呼を通
知、又は予告することにより、端末所持者が高速移動中
にあっては速度低下又は停止、電波の遮蔽域（ビル影・
ビル内や地下）にあっては強電界域（影の外・窓際・入
り口）への移動、電源ＯＦＦにあってはＯＮとすること
により接続・通話・通信を可能とするものである。又マ
イクロセル方式では疑似マクロセルの導入により高速移
動中の通話を可能とするものである。

【０００６】請求項１は全般的なペイジング併用の方式
概念を、請求項２は着呼接続失敗時にペイジングシステ
ムを利用する具体的な方式（図１）を、請求項３は時間
節約のために着呼接続手順２とペイジングシステムによ
る着呼通知７（必要に応じて発呼者番号メッセ−ジ８）
とをほぼ同時に行なう方式（図２）である。請求項４は
ペイジングシステムによる着呼通知を受けて端末所持者
が接続阻害要因を排除する行動９に必要な時間Ｔ１を予
測して待つて（５）から再接続手順６に入る方式（図
１）で、排除未了のため再び接続失敗の場合は、更にＴ
２（Ｔ２＝０を含む）の時間１２待ち後再接続手順６
を、又はペイジングシステムによる着呼通知７からの手
順を、ｎ回繰り返すことにより接続を確実にする。

【０００７】請求項５はペイジャのメツセ−ジ表示に発
呼側の番号をおくる（８）事により、最終的に不接続の
場合でも返呼可能にするものである（図１、図２）。移
動通信システム側の局は、着呼通知後に接続手順をｎ回
繰り返した後終結することもできるし、直ちに（Ｎ＝
０）中止することもできる。端末所持者は接続阻害要因
の排除以外に更に返呼しなければならない不便さがあ
る。請求項６はペイジャや、ペイジングと移動通信の複
合・結合端末、を専用化・小形化して本発明の実用性を
高めるものである。

【０００８】請求項７では、マイクロセル（ＰＨＳ）移
動通信システムにおいて、着呼に際しては、ペイジング
系による着呼通報によりＰＨＳ端末所持者が（減速・停
止して、又は走行中でも双方向ペイジングの上り通信な
どにより）“高速移動中”を局に通告することにより、
及び／又はペイジング系を併用せずに局側が端末の高速
移動中を（接続手順の不具合な経過により、又は電波周
波数のドップラ−シフトなどにより）自動的に判定する
ことにより、また発呼に際しては、ＰＨＳ端末所持者が
“高速移動開始”を局に通告するか移動中では双方向ペ
イジングの上り通信で“高速移動中”を局に通告するこ
とにより、及び／又はペイジング系を併用せずに局側が
端末の高速移動中を自動的（上述）に判定することによ
り、局は高速移動端末を認識する。。

【０００９】この高速移動端末に対しては、局側は該端
末の所在マイクロセル及び近傍マイクロセル群を１グル
−プとして疑似マクロセル化し、移動につれて順次構成
マイクロセルを動的に入れ替えるか、ステップ的に次疑
似マクロセルを形成するか、または予め相接する複数マ
イクロセルのグル−プを疑似マクロセルとした定型的で
静的な疑似マクロセル配置集合をつくっておき、移動に
つれて疑似マクロセル間でハンドオ−バ−するか、と共
に、該グル−プ内では該端末の存在しないマイクロセル
でも仮想的に該端末が存在するかのごとく取り扱うこと
により、該端末のグル−プ内マイクロセル間移動の手順
を簡化しマイクロセル間ハンドオ−バ−所要時間を短縮
して高速移動中の通話を可能とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】マクロセルの携帯電話では、高速
移動中でもセルが中型のため同一セル内の滞留時間がセ
ル切り換え（ハンドオ−バ−）に十分であるので、通話
可能である。しかしＰＨＳのごときマイクロセル方式で
は、高速移動時セルを通過中の滞留時間は端末の位置登
録や接続やハンドオ−バ−に要する時間（４〜５秒）に
対し十分な長さではなく接続できないことが多い。又両
者共端末が下り電波の遮蔽域にあったり電源がＯＦＦさ
れていると接続できない。ＰＨＳでは、ビル内・地下等
でも小電力のセル基地局を経済的に多数設置可能であ
り、むしろマクロセル方式よりも有利な場合もある。

【００１１】ペイジャもビル影は問題ないが、ビル内・
地下等では十分に受信可能とはいえないが、使用周波数
が２８０ＭＨｚ（将来はＦＭ利用では５０〜１００ＭＨ
ｚ）とＰＨＳ（１．９ＧＨｚ）・携帯電話（８００Ｍ〜
１．５ＧＨｚ）より低いので透過力・回折力が強く到達
性にすぐれている。又１つのセル局のカバ−する範囲が
広く（超マクロセル）、且つ片方向性で接続・通信時間
が短いので、高速移動中のペイジャ端末にも信号を送れ
る。

【００１２】したがってＰＨＳや携帯電話に併せてペイ
ジングシステムを利用し、ＰＨＳや携帯電話での着呼を
通信端末の所持者にペイジング系で通報または予告する
ことによって、所持者は高速移動中では減速・停止、電
波遮蔽域中では強電界域（影の外、窓際、入り口）への
移動、端末電源がＯＦＦの時はＯＮにする、等の接続阻
害要因を排除することにより通信を可能とすることがで
きる。

【００１３】マイクロセル方式（ＰＨＳ）での疑似マク
ロセル導入の作用を説明する。局側は高速移動を開始す
る端末又は高速移動中の端末（以下両者をまとめて高速
端末と呼ぶ。）の存在を認識すると、該端末の存在する
マイクロセルを、端末からの通告により又は不完全であ
っても該端末とのやり取りにより知ることができるの
で、そのセルを中心として近傍のセルを含めて同１グル
−プとして疑似マクロセル化する。疑似マクロセルの大
きさは半径にして２〜３マイクロセルで十分である。端
末の移動につれて順次構成マイクロセルを動的に入れ替
えるか、ステップ的に次疑似マクロセルを形成しても良
い。

【００１４】或いは特定端末とは無関係に、予め相接す
る複数のマイクロセルをグル−プとした疑似マクロセル
を広域に渡って定型的に配置した静的集合を作ってお
き、移動に際してはマクロセル方式と同様に疑似マクロ
セル間のハンドオ−バ−を行なっても良い。

【００１５】ここに疑似マクロセル化とは該グル−プ内
では該端末の存在しないマイクロセルでも仮想的に該端
末が存在するかのごとく取り扱うもので、周波数・タイ
ムスロット・同期・通知情報・秘匿鍵コ−ド・位置・機
能要求・認証などを該仮想端末に対して局側が各マイク
ロセルに準備しておく。又これらの内それぞれのマイク
ロセル固有の情報を端末側に通知しておくこともでき
る。この様にすると該グル−プ内マイクロセル間の移動
に際し端末と局間のハンドオ−バ−手順は大幅に簡化で
き、大部分端末側で処理可能となり、所要時間を大幅に
短縮できるので高速移動中も通話を継続することができ
る。更なる移動には疑似マクロセルを順次動的に形成す
るか、スッテプ的に次疑似マクロセルを形成するか、予
め静的に配置された疑似マクロセル間のハンドオ−バ−
を行えば良い。

【００１６】

【実施例】在来の移動通信システムにおける着呼端末の
接続について先ず説明する。マイクロセル方式のＰＨＳ
（パ−ソナル ハンデイホン システム）では端末が高
速移動中、及び下り電波遮蔽域中にある時、端末電源が
ＯＦＦの時、には着呼接続不能となる。又マクロセル方
式の自動車電話・携帯電話では端末が下り電波遮蔽域中
にある時、端末電源がＯＦＦの時、に着呼接続不能とな
る。

【００１７】この在来のシ−ケンスを図３に示す。この
場合は、接続不能（３のＮＯ）の時サ−ビス局は通常発
呼者に“お呼びの相手（着呼先）が電波の届かない所に
居るか電源をＯＦＦとされているため接続できません”
とのアナウンス１３をしてシ−ケンスを終結１４する。
予め留守番電話契約を着呼者がしている時は発呼者は局
にメツセ−ジを残すことができる。

【００１８】本発明は在来の上記不接続による重要・緊
急の通話（又はデ−タ通信、以後総括して通話と呼ぶ）
が失われることを防ぐものである。

【００１９】ＰＨＳの方が不接続の要因が多いので、以
下ＰＨＳを主体として実施例を説明する。先ずＰＨＳ加
入者は希望する場合上記ペイジングサ−ビス併用を含め
てＰＨＳサ−ビス社と契約する。ＰＨＳサ−ビス社がペ
イジングサ−ビスを兼業している場合は容易に双方を連
携させることができるが、別々の経営体である時は両者
は提携して双方を連携した複合システムを構築する。

【００２０】ＰＨＳサ−ビス社はペイジング端末をＰＨ
Ｓ端末と共に加入者に渡す（レンタル・売り切りな
ど）。局のデ−タベ−スにＰＨＳ番号とペイジャ番号と
の対応を登録する。

【００２１】図１は、請求項２と４とをを組み合わせた
例についてのＰＨＳサ−ビスの接続シ−ケンスをしめ
す。ＰＨＳサ−ビス局は発呼者の要求する着呼先の番号
を確認したら、予め登録されているデ−タベ−スから着
呼先がペイジング併用契約者か否かのデ−タを取り出す
と共に、着呼先への接続シ−ケンス２を実行する。問題
無く接続（３のＹＥＳ）されたら次シ−ケンスへ移行す
るが、接続に失敗（３のＮＯ）したら、着呼先がペイジ
ング併用契約者の場合は、ペイジングサ−ビス社に当該
ペイジャ番号と発呼者番号とを通知しペイジングを要求
する。ペイジングサ−ビス社はそのペイジャ番号の端末
をペイジングし、ＰＨＳの着呼を通報する（７）。必要
に応じてＰＨＳ発呼者番号８をメツセ−ジとしてその端
末に送る（請求項５）。ペイジング端末は、着呼音・振
動・音声アナウンス・光・表示・などで所持者にＰＨＳ
端末が呼ばれたことを通報する。又発呼者番号メッセ−
ジを伴う時は表示する。

【００２２】端末所持者は、その通報でＰＨＳ端末が呼
ばれたこと、又は呼ばれたが接続されなかったことを知
り、高速移動中ならば減速・停止するか、ビルの影や内
部や地下にいる時は速やかに影の外や窓際や出入り口付
近に移動するか、電源をＯＦＦにしている時はＯＮとす
る等の行動９をとる。

【００２３】ＰＨＳ局は、ペイジングサ−ビス局に依頼
後、予め定めたＴ１の経過時間５後に再接続シ−ケンス
６を開始する（請求項４）。その時間Ｔ１内に所持者が
適切な行動を取っていれば再接続は成功する。所持者が
対応に遅れたり、対応しなかったり、ペイジング通報に
気付かなかったりした時は再接続６は失敗（１０のＮ
Ｏ）する。この時は更にＴ２（Ｔ２＝０を含む）時間後
（１２）に再接続を繰り返すか、図のＡ点からのペイジ
ング通報を含めたシ−ケンスから繰り返すか、すればよ
い。この繰り返し回数ｎは予め定めておくことができ
る、

【００２４】勿論図２の如く、ペイジングで着呼通報７
と共に発呼者番号８のメッセ−ジを送ってあれば（請求
項５）、最初の又はその後のｎ回の接続不能時に、Ｂ以
降の如く、発呼者に接続不能をアナウンス１３して終結
１４することもできる。終結した場合、ペイジャにメッ
セ−ジとして発呼者番号（８）が残されていれば、所持
者は気付いた時にその番号に返呼することができるから
である（請求項５）。

【００２５】図２の実施例は、請求項３と５とを組み合
わせた例で、ＰＨＳサ−ビス局が発呼者の発呼１によっ
て接続手順２を開始するとほぼ同時か又は若干先行し
て、ペイジャ番号とＰＨＳ発呼者番号（メッセ−ジ）と
をペイジングサ−ビス局に送りペイジング（７、８）を
依頼する。請求項３の方式である。この場合端末所持者
側ではペイジャが着呼を報知すると共に、ＰＨＳ端末も
接続成功時はリンガ−により着呼を報知する。ＰＨＳ端
末が接続に失敗したらペイジャの着呼通報７のみとな
る。この場合は端末所持者が図１の場合と同様の行動９
をとり、局は図１のＡ以下のシ−ケンスをとってもよい
し、図２のＢ以下のごとく発呼者に接続不能をアナウン
スして時間ＴＩを待つことなく直ちに（ｎ＝０）終結し
てもよい。後者の場合は上述のようにペイジャのメッセ
−ジの発呼者番号８により返呼できるようにする（請求
項５）ことが望ましい。

【００２６】この直ちに終結するｎ＝０の場合は、ＰＨ
Ｓサ−ビス局は無駄な待ち時間Ｔ１などが無くなり回線
の使用効率が上がるメリットがあるが、ユ−ザ−は返呼
しなければならない煩わしさがある。

【００２７】請求項７については既に作用の項で詳細に
説明したので実施例を省略するが、疑似マクロセルの導
入はマイクロセルのトラヒックを増大させ、収容加入者
数を減少させる問題がある。しかし高速移動中端末数の
全体に占める割合は低く、又高速移動中通話の料金を高
くすることによって解決することもできる。

【００２８】なお移動端末から発呼する場合は、当然の
ことながら接続阻害要因を排除してから発呼できるので
全く問題は無く、説明を省略する。又マイクロセル方式
での移動中の発呼・通話も作用の項で説明した如く疑似
マイクロセル導入により可能となる。

【００２９】上述の全てのシ−ケンスはコンピュ−タや
音声発生器により完全自動化で無人で運転することがで
きる。

【００３０】ペイジング端末は標準の汎用品でもよい
し、この目的のために専用化されたものでもよい。メッ
セ−ジのためには数字のみの端末で十分である。ペイジ
ャの汎用機能の大部分は簡易な通信・通話機能であり、
この目的にはＰＨＳの方が優位にあり機能が二重とな
る。したがって請求項６の如く本発明の目的以外の機能
を極力除去した小型・安価の専用化ペイジャとすること
が望ましく、ＰＨＳと専用ペイジャとの価格和はマクロ
セル方式の携帯電話より十分安価であることが望まし
い。

【００３１】ペイジング端末とＰＨＳ端末とを一体化し
てよいことは勿論で小型軽量で取扱容易となる。又相互
部の電気的結合を行ないペイジング方式で受呼後ＰＨＳ
の接続通話手順に入る融合方式とすることができる。表
示ＬＣＤは兼用できる。又ペイジング系でのメッセ−ジ
の発呼者番号を用いてワンタッチで返呼できるようにで
きる。所持者の返呼は苦にならなくなるので図２の方式
を用い局側の回線利用効率を高めることができる。ペイ
ジングが双方向の時は高速移動中のまま疑似マクロセル
化の要求をワンタッチでできる。

【００３２】ＰＨＳ端末番号とペイジング端末番号とを
同一番号とすることもできる。ペイジング端末が専用化
されている時には両番号の対応を登録したデ−タベ−ス
が不要になる。

【００３３】ＰＨＳ端末番号とペイジング端末番号との
対応を登録したデ−タベ−スはＰＨＳ局側に設けるとし
たがペイジング局側にあってもよいことは勿論である。

【００３４】上記ペイジングシステムは、ＦＭ，ＤＡ
（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ），ＴＶ，などの多重放
送を利用するものであってよいことは勿論である。回折
到達性から、使用周波数はなるべく低いほうが望まし
い。

【００３５】上記の移動通信システム、及びペイジング
システム、は現在地上波と有線電話系とよりなっている
が、宇宙通信系であったり、宇宙通信系が複合された
り、ペイジングが双方向化されたりなどの場合にも本発
明は適用されるものである。

【００３６】

【発明の効果】安価簡単なマイクロセル（ＰＨＳ）の欠
点である高速移動中（自動車・バイク・モ−タ−ボ−ト
等）の通話不能を可能とし、マイクロセル（ＰＨＳ）・
マクロセル（携帯電話）の共通欠点である端末が電波遮
蔽域中にある時や電源ＯＦＦ時の通話不能を救済する。
ペイジャの低消費電力性・低コスト性・小型軽量性は本
発明の実用性を高めるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１、特に具体的に請求項２と４とを組み
合わせ実施した例の接続シ−ケンスを示す図。

【図２】請求項１、特に具体的に請求項３と５とを組み
合わせ実施した例の接続シ−ケンスを示す図。

【図３】在来の移動通信端末の接続シ−ケンスを示す
図。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロセル方式移動通信システム（Ｐ
   ＨＳ）やマクロセル方式移動通信システム（携帯電話・
   自動車電話）等の移動通信システムにおいて、ペイジン
   グ（片方向、又は双方向）システムを併用することによ
   り移動通信端末の接続・通話を支援する移動通信システ
   ム及び同用の機器と端末。
2. 【請求項２】 請求項１において、移動通信システムが
   通信端末の着呼接続に失敗した時に、ペイジング系で着
   呼を該端末所持者に通報し、所持者の行動により接続阻
   害要因を排除する方式。
3. 【請求項３】 請求項１において、移動通信システムの
   着呼端末接続手順開始とほぼ同時に又は先行して、ペイ
   ジングシステムにより並列して該端末所持者に着呼を通
   報し、所持者に可及的先行して接続阻害要因を排除する
   行動をとらせるようにした方式。
4. 【請求項４】 請求項２、３、において、移動通信シス
   テムが着呼端末接続に失敗した時、移動通信システムは
   該端末所持者がペイジングシステムの通報により接続阻
   害要因を排除するに必要な予測時間Ｔ１を待つた後再接
   続手順に入る方式。不成功時は更に再接続手順を、又は
   ペイジングによる着呼通報から始まる時間待ち・再接続
   の手順を、予め定めた回数ｎ（ｎ＝０を含む）回繰り返
   す方式。
5. 【請求項５】 請求項２、３、４、において、ペイジン
   グ系による最初の又は繰り返しの少なくともいずれかの
   通報時に、同時に発呼者番号をメツセ−ジとして該端末
   所持者に送信し、該端末所持者が任意の時に、特に移動
   通信システムが終局的に着呼端末接続に失敗した時にで
   も、該発呼者番号へ返呼し得るようにした方式。
6. 【請求項６】 上記全ての請求項において、ペイジング
   端末（以下ペイジャとも呼ぶ。）が上述の接続支援に必
   要以外の機能を簡化され専用化されたものであるか、又
   は更に移動通信端末と一体に複合又は結合されたもので
   あることを特徴とするシステム及び端末。
7. 【請求項７】 マイクロセル（ＰＨＳ）移動通信システ
   ムにおいて、着呼に際しては、ペイジング系による着呼
   通報によりＰＨＳ端末所持者が高速移動中を局に通告す
   ることにより、及び／又はペイジング系を併用せずに局
   側が端末の高速移動中を自動的に判定することにより、
   また発呼に際しては、ＰＨＳ端末所持者が高速移動開始
   を局に通告するか移動中では双方向ペイジングの上り通
   信などで高速移動中を局に通告することにより、及び／
   又はペイジング系を併用せずに局側が端末の高速移動中
   を自動的に判定することにより、局は高速移動端末を認
   識する。この高速移動端末に対しては、局側は該端末の
   所在マイクロセル及び近傍マイクロセル群を１グル−プ
   として疑似マクロセル化し、移動につれて順次構成マイ
   クロセルを動的に入れ替えるか、ステップ的に次疑似マ
   クロセルを形成するか、または予め相接する複数マイク
   ロセルのグル−プを疑似マクロセルとした定型的で静的
   な疑似マクロセル配置集合をつくっておき、移動につれ
   て疑似マクロセル間でハンドオ−バ−するか、すると共
   に、該グル−プ内では該端末の存在しないマイクロセル
   でも仮想的に該端末が存在するかのごとく取り扱うこと
   により、該端末のグル−プ内セル間移動の手順を簡化し
   その移動手順所要時間を短縮して高速移動中の通話を可
   能とするシステム及び機器・端末。