JPS62136930A - 移動無線通信システム - Google Patents

移動無線通信システム

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JPS62136930A
JPS62136930A JP60276749A JP27674985A JPS62136930A JP S62136930 A JPS62136930 A JP S62136930A JP 60276749 A JP60276749 A JP 60276749A JP 27674985 A JP27674985 A JP 27674985A JP S62136930 A JPS62136930 A JP S62136930A
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    • H04W16/14Spectrum sharing arrangements between different networks
    • HELECTRICITY
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/12Fixed resource partitioning

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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動無線電話システム、更に詳しく言えばオ
フィスや工場の構内閉域で使用する私設移動無II&電
話システムに係り、特にその移動無線電話機を構外に持
ち出した場合に、既にサービスされている広域公衆移動
無線電話と通話するに好適な移動電話システムに関する
〔従来の技術〕
広域移動無線電話システムは、従来セルラ公衆移動電話
システムとして知られているが、移動無線電話機を構内
に持込み、横内私設電話回線に接続して通話する場合に
は、ビル構造物による電波障害により通話品質が劣化す
るばかりでなく、セルラ公衆移動回線の通話料金を加算
される欠点があった。
なおこの種の電波障害を改善するセルラ移動世話システ
ムの例として、1984年IEEE −V T会議論文
集162頁が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記文献に記載された構内私設電話システムにおいては
、セルラ公衆移動無線電話端末と構内私設電話システム
相互に接続する無線回線の設置が配慮されておらず、移
動端末の無線回線から構内私設電話システムの無線回線
と直接通話できないという問題があった。また、従来の
構内私設無線電話システムでは、その移動端末からセル
ラ公衆移動電話システムに相互接続させるには、移動端
末に私設無線周波数チャネルとセルラ公衆無線周波数チ
ャネルの両者を具備させるために高価になるという問題
があった。
本発明の目的は、構内私設移動電話システムに無線回線
を設け、セルラ公衆移動電話システムに妨害を与えるこ
となしに、セルラ移動無線電話機を構内私設移動電話シ
ステムの無線回線に直接アクセス可能にすることを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、広域公衆移動無線電話システムが実施され
ている地域に設置された構内私設電話システムにおいて
、有線回線の電話交換機に無線回線を設置し、その無線
回線送受信系の周波数チャネルには、その地域で使用さ
れている広域公衆移動無線電話システムの無線周波数チ
ャネルの一部悲 を利用し、その電波強度は上記公域公衆移動無線電話シ
ステムならびに隣接して設置された他の構内私設移動電
話システムに妨害を与えない程度に微弱にすることによ
って達成される。
すなわち、その構内私設電話システムが設置された大区
域(以下クラスタと呼ぶ)内において。
構内私設無線電話システムが設置されている小区域(以
下セル又はセクタと呼ぶ)内で使用している無線周波数
チャネル以外の無線チャネルから妨害の少ないg4yB
チャネルを選定し、私設電話システムのサービスエリア
内で他の妨害波によって影響を受けない電波強度の電話
を使用する。
〔作用〕
セルラ公衆移動電話システムの無線周波数チャネルは、
1984年IEEE −V T会議論文集322頁に論
じられている如く、無指向性アンテナを基地局に用い1
2セルを単位とするクラスタ毎に再利用し、クラスタ内
の各セルに全チャネル数の約1/12を配分する。マル
チビームアンテナを基地局に用いるとセルを3又は6セ
クタに分割し、クラスタ内の各セクタに全チャネル数の
約1120を配分する。
本発明の移動無線電話システムは、このセル又はセクタ
内に設置する。このセル又はセクタ内でセルラ公衆移動
無I@電話システムが使用している無線周波数チャネル
は、隣接するクラスタからの電波妨害が最も少ない。こ
の無線周波数チャンネルよりも電波妨害が若干多い次善
の無線チャネルを本発明の移動無線電話システムの無謀
回線で再利用する。この無線チャネルは、私設系が所属
するセル又はセクタからできるだけ遠方にあり、かつ電
波伝搬経路に電波障害の大きい地形、地勢に位置するセ
ル又はセクタの無線周波チャネルを再利用する。
本発明による移動電話システムの送信波放射系は前記電
波強度でかつ構内サービスエリアを確保し、かつセルラ
公衆移動電話システムならびに隣接する構内私設電話シ
ステムに妨害を与えない指向特性に設定する。前記妨害
電波は、ビル内では構造物により減衰して問題にならな
いが、ビルの窓際やビルから戸外に出た構外で問題にな
る。本発明による移動無線電話システムの受信波放射系
は、クラスタ内からの前記妨害電波受信電力より十分に
強い指向特性を持つよう設定してもよい。
本発明の移動電話システムがセルラ公衆移動電話システ
ムの加入者密度が高い地域に設置される場合には、セル
半径又はセクタ面積が小さくなるために、単一の送受信
波放射系では構内サービスエリアが狭小となる。この場
合には、″パーソナル・コミユテーシヨンParson
al Communication”誌1985年9月
号28頁に論じられている如くに、構内を複数のセルに
分割して離れたセルでは更に無線周波数チャネルの再利
用を行い、構内サービスエリアを確保できる。
〔実施例〕
以下1本発明を実施例によって説明する。第1図は、セ
ルラ公衆移動通信システムのセル配置例であり、無指向
性送信アンテナを6角形セル(小区域)の中心に配置し
、12個のセル(1から12の番号を付したもの)を1
つのクラスタ(大区域)単位として、異なったクラスタ
相互間で同一の周波数を再利用し、セル1内に本発明の
移動無線電話システムを設置した構内0、ならびにその
周辺のセル2〜12と、これらのセルが属するクラスタ
(太線で包んだ部分)13の位置関係を示している。
各セルには、移動@話のトラヒックに応じた無線周波チ
ャネル数が割当てられ、これらの電波をセル1ではPl
波、セル2ではfz、セル3ではfa波、・・・で表現
することにする。なお、f1波。
・・・fz波等は一定の帯域中を持ち、その帯域の中に
複数のチャネルがある。クラスタ13内におけるセルl
の位置は、クラスタ外からの妨害j1波の強度が最小に
なる位置に選定されている。
本発明の移動無線電話システム0は、この妨害波強度よ
り若干大きいが、次善の妨害波強度となる条件の無線周
波数チャネルをクラスタ内で再利用する。この条件を満
足する無線チャネルの周波数として、例えばセル2のf
z波が存在する。クラスタ13内でセル4はセル1から
最も遠くに配置されているが、クラスタ13外からの妨
害f4電波度は先のfz波より大きい。セル3で使用し
ているf8波も上記条件を満たす。
第2図は、本発明の移動無線電話システムが使用する電
波の強度を示している。なお、第2図では移動無線電話
を[私設系Jと表示している。すなわち、第1図のセル
1内の構内システムOに本発明の移動無線電話システム
を設置するとき、セル1から放射された電波の電界強度
E1は、電波障害がなければ E 1= a 、E1/ R−(1) で表わされる。ここでRは送信アンテナから受信点まで
の距離、aは比例係数、Plはアンテナの送信電力であ
る。セルラ公衆系では、送信周波数Pl波のセル境界に
おける強度S1とクラスタ13外からの妨害fx波強度
工1の比St/Itを、所定の通話品質を保つ値に設置
している・本発明の移動無線電話システムOの送信電力
P2は、構内サービスエリア境界における送信fz波強
度82と妨害fz波強度工2の比が の条件を満足する値に設定する。
第3図は、本発明による移動無線電話システムが一実施
例の構成図を示す。構内0には有線電話回線用の私設交
換機(PBX)15が設置され、これに無線回線が増設
されている。無線回線は送受信機(TRX)16とブー
スタ17を介して送受信アンテナ18.19に接続され
、セルラ公衆移動系の妨害波fzを抑圧する強度のfz
波が送信され、移動電話機20を受信可能にしている。
移動電話機20は公衆系fz波とも相互接続可能である
。移動電話機20の送信電力は、上記(2)式の条件を
満足する値に設定する。この指令は、本構内私設系のP
BX15内に設定された。無線回線制御装置によって自
動的に制御される。
第4図は、本発明の移動無線電話システムをクラスタ1
3内のセルのそれぞれに多数設置する場合に各セルで使
用する無線周波数チャネルのfri波(N=1〜12)
を第1図との関係において示している0例えば第1図の
セル4,2.5ではそれぞれfIIy fa、 fa波
を使用する本発明の構内私設系が、セルラ公衆系のサー
ビスエリア内に多数設置される場合には、その送信波の
総合妨害強度が心配になる。しかし、隣接私設システム
への妨害を防止する条件の方がはるかに厳しい、第3図
の屋外アンテナ19からの放射が特に厳しく、アンテナ
に指向性を与えて妨害を抑圧する。
隣接する同一セル内にあるため構内私設移動無線電話シ
ステムが極めて接近している場合は、本発明の構内私設
系サービスエリアが極めて狭くなる。この問題を解決す
るには、隣接する構内私設系に他の無線周波チャネルを
使用する(例、fz波とfsを交互に使用する)6また
。再利用周波数をチャネル間隔の1/2だけシフトさせ
妨害を減する場合は、移動電話機もこれに応じた周波数
にシフトする。
第5図と第6図は、セルラ公衆移動電話系の6角形セル
中心に60度指向性マルチビームアンテナを用いている
場合の区域の割当ての例である。
各セルは6個のセクタに分割され4セル24セクタを単
位クラスタとし、クラスタ間で周波数再利用する。第6
図は、この各セクタ内に設置された本発明の移動無線電
話システムが、クラスタ内で無線チャネルを再利用する
場合の第5図の対応するセクタ番号例を示している。こ
のセクタ番号側以外にも存在することは、12セル単位
セクタの場合と同様である。他のセクタからの妨害波を
考慮するに当たって、アンテナの指向性が重要な因子と
なり、(1)式の比例系数a==aoG(θ)と指向性
利得関数G(θ)を導入する必要がある。
セルラ公衆系の加入者が多い地域では、セル半径を短縮
して単位面積当たりのトラヒックを増す。
本発明の移動無線電話システムでは、私設構内にこの増
加を見込んで設計する。第1表に本発明の構内私設系サ
ービスエリア半径との公衆系のセル半径の関係の例を示
した。
第1表本発明構内私設系の送信電力と 私設系のサービスエリア半径よりも端内面積が広い場合
には、構内私設系でも無線周波数チャネルの再利用を行
う。
第7図は、構内において無線周波数チャネルを再利用す
る本発明の他の実施例の構成図である。
無線送受信機とアンテナを一体化した送受信機(TRX
)21をビル内で、構内戸外に送受信機(TRX)22
を設置し、相互に妨害しない無線周波数チャネルと送信
電力ならびにアンテナ指向性を設定する・構内私設交換
機(PBX)154*。
無線回線制御装置を具備し、移動端末20がfz波のエ
リアからf3のエリアに移動する場合には、自動的に検
出してチャネルを切換える点はセルラ公衆移動電話シス
テムと同様である。この無線回線制御装置が、セルラ公
衆系や隣接する構内私設系の空きチャネルを使用するこ
とによって通話品質を高めることも可能である。
本発明の移動無m電話システムが設置される地域は、ビ
ル構造物や固有の地形により、第1図や第5図で説明し
た理想的セル配置でなく、電波伝搬も(1)式よりも激
しく減衰する。本発明の適用はこれによって本質的に変
更されない。
本発明のセルラ公衆系無線チャネル再利用に当たって、
公衆系の空きチャネル情報を別途設けた送受信設置等に
より構内系で入手し、再利用チャネルに妨害があれば、
空きチャネルに話中切換を行えば、通話品質が一層向上
することも明らかである。
〔発明の効果〕
1)本発明によれば、移動無線電話システムを設置する
に当たって、既設のセルラ公衆移動i線電話システムで
使用している無線周波数チャネルを再利用するので、新
たに周波数資源を使用しない効果がある。
2)本発明によれば、セルラ公衆移動無線電話サービス
が実施されている地域で、ポータプル電話端末を構内に
持ち込んだ場合に、直接内線電話にアクセスができるの
で、ビル構造物により電波障害を受けず、セルラ公衆回
線を経由する通話料金が不要となる効果がある。
3)本発明によれば、セルラ公衆系と構内私設系の両者
に直接アクセス可能な移動端末を、移動端末に高周波回
線を増設することなしに実現できるので、移動端末を小
形化、単純化、経済化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例が設置される地域のセルラ
公衆系セル配置の平面図、第2図は、第1図のセル1に
おける電波強度の関係を示した図、第3図は・本発明の
一実施例の構成図、第4図番士、本発明が第1図の各セ
ルで実施される場合に使用するチャネルを記入した平面
図、第5図は、本発明の一実施例が設置される地域の異
なる形式のセル構成を示す平面図、第6図は、第4図と
同種の意味を持つ平面図、第7図は、本発明の他の実施
例概念図である。 0・・・本発明の私設系が設置された構内、1・・・本
発明の一実施例が設置されたセル、2〜12・・・本発
明の一実施例が設置されたセルの周辺セル、13・・・
本発明の一実施例が設置されたクラスタ、14・・・本
発明が実施されている他の隣接構内、15・・・本発明
が実施されている私設交換機、16・・・送受信機、1
7・・・ブースタ増幅器、18・・・ビル内アンテナ、
19・・・戸外アンテナ、20・・・移動端末、21・
・・構内送受信機とアンテナ、22・・・戸外送受信機
とアンテナ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の無線周波数チャネル電波を同時に送受信する移動
    無線電話回線が設置されている地域とその周辺において
    、上記地域を複数の大区域に分割し、上記大区域内を更
    に複数の小区域に分割し、上記各小区域に上記無線チャ
    ネルを分配し、異なる大区域相互間では同一の周波数チ
    ャネルを許容する広域公衆移動無線電話システムと、上
    記大区域内に設置した閉域構内私設移動無線電話システ
    ムと、上記広域公衆移動無線電話システムと通話可能な
    移動無線電話機の3者からなる電話システムにおいて、
    閉域移動電話系無線回線ならびに移動電話端末無線回線
    の周波数チャネルに広域移動電話の無線周波数又はチャ
    ネル間隔の1/2だけ隔した周波数チャネルのなかで周
    波数チャネルを再利用し、上記移動無線電話機から私設
    構内交換機を経由して、閉域内の私設電話回線と通話す
    る如く構成されたことを特徴とする移動無線電話システ
    ム。
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