JPS6352824B2

JPS6352824B2 -

Info

Publication number: JPS6352824B2
Application number: JP56186974A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; Toshio Nojima; Hitoshi Oodate; Shuji Urabe; Masaharu Hata
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1981-11-24
Filing date: 1981-11-24
Publication date: 1988-10-20
Also published as: JPS5888940A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、携帯電話方式における無線チヤネル
の輻輳に対して周波数利用率を低下させることな
く対処するゾーン構成に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a zone configuration that copes with wireless channel congestion in a mobile phone system without reducing frequency utilization.

公衆電話サービスとして、いつでも、どこから
でも電話をかけられる携帯電話サービスが考えら
れる。携帯性をよくするためには、できる限り小
形にする必要があり、小形電池を使用することに
なる。小形電池は電力容量が小さいので、電池の
使用時間を長くするために高周波出力電力を小さ
くする必要がある。そのため、携帯電話サービス
を小ゾーン構成で行う場合、その基本ゾーンの大
きさは直径100ｍ〜300ｍ程度となり、非常に小さ
く、かつ、ゾーンの密度も非常に高くなる。 A possible example of a public phone service is a mobile phone service that allows calls to be made anytime and from anywhere. In order to improve portability, it is necessary to make it as small as possible, and a small battery is used. Since a small battery has a small power capacity, it is necessary to reduce the high frequency output power in order to extend the usage time of the battery. Therefore, when a mobile phone service is provided in a small zone configuration, the size of the basic zone is approximately 100 m to 300 m in diameter, which is very small and the density of the zone is also very high.

第１図は、従来の小ゾーン構成（３ゾーン繰り
返し）を携帯電話に適用した例を示す。各ゾーン
には、無線チヤネル群F₁，F₂，F₃が割り当てら
れており、携帯電話と接続された無線通話チヤネ
ルは、各ゾーン毎に既存の電話回線網ないし専用
線に接続される。ところで、このような小ゾーン
構成では、各ゾーンの大きさがかなり小さいの
で、一部のゾーンにおいて一時的にトラヒツク集
中が発生する頻度がかなり高くなる。また、各ゾ
ーンの無線チヤネル数が小さくなるので集線効果
が低下し、平均的な回線使用効率も低下する。し
たがつて、各ゾーンが輻輳状態に陥らないように
するため、各ゾーンの無線チヤネル数を平均使用
チヤネル数よりもかなり余分に設定しておく必要
があり、無線周波数スペクトルを有効に利用する
ことができなくなるという欠点があつた。 FIG. 1 shows an example in which a conventional small zone configuration (three zones repeated) is applied to a mobile phone. Wireless channel groups F ₁ , F ₂ , and F ₃ are assigned to each zone, and the wireless communication channels connected to the mobile phones are connected to the existing telephone line network or dedicated line for each zone. By the way, in such a small zone configuration, the size of each zone is quite small, so the frequency of temporary traffic concentration occurring in some zones is quite high. Furthermore, since the number of wireless channels in each zone decreases, the line concentration effect decreases, and the average line usage efficiency also decreases. Therefore, in order to prevent each zone from becoming congested, it is necessary to set the number of wireless channels in each zone to be much larger than the average number of used channels, and to make effective use of the radio frequency spectrum. The drawback was that it was impossible to do so.

本発明は従来の技術の上述の欠点を改善するこ
とを目的とし、その特徴は、サービスエリアを複
数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に、無線回線に
より携帯電話器に接続されるとともに、電話回線
網に接続される端局がもうけられる携帯電話方式
において、サービスエリアが複数の小規模ゾーン
により分割されるとともに、複数の小規模ゾーン
をふくみ当該小規模ゾーンに重なるごとく配置さ
れる中規模ゾーンがもうけられ、携帯電話器が通
話を開始する時点で最寄の小規模ゾーンの無線回
線に空がある場合には当該小規模ゾーンを介して
無線回線を設定し、通話を開始する時点で最寄の
小規模ゾーンの無線チヤネルが輻輳している場合
には、携帯電話器の高周波出力電力制御を行いつ
つ最寄の中規模ゾーンを介して無線チヤネルを設
定し、当該小規模ゾーンのチヤネルが空いたとき
に当該チヤネルへ優先的にチヤネル切替するよう
に制御するごとき携帯電話方式にある。以下図面
により実施例を説明する。 The present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, and its features are that the service area is divided into a plurality of zones, and each zone is connected to a mobile phone by a wireless line, and a telephone In a mobile phone system in which a terminal station connected to a line network is established, the service area is divided into multiple small-scale zones, and a medium-sized zone that includes multiple small-scale zones and is placed so as to overlap the small-scale zones. If the wireless line in the nearest small zone is available at the time the mobile phone starts a call, the wireless line is set up via the small zone, and the most If the wireless channel in a nearby small-scale zone is congested, set up a wireless channel via the nearest medium-sized zone while controlling the high-frequency output power of the mobile phone, so that the channel in the small-scale zone is congested. This is a mobile phone system that controls the channel to be switched preferentially to the channel when it is available. Examples will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施例を第２図に示す。同図のよう
に、小規模ゾーンの繰り返し単位毎に中規模ゾー
ンを対応させ、２つのゾーン構成をオーバーラツ
プさせる。たとえば小規模ゾーンF₁，F₂，F₃に
対して中規模ゾーンG₁が対応している。ここで
は、F₁ゾーンにおける携帯電話器との間に無線
回線を設定する手順について第３図を用いて詳し
く説明する。同図の１，２，３は小規模ゾーンの
端局、４は中規模ゾーンの端局である。４から
１，２，３へはそれぞれ専用制御線８，９，１０
がある。無線回線は、これらの端局で一般電話回
線網ないし電話専用線に接続される。F₁のゾー
ンでは、端局１を介してＮ個の通話チヤネルが設
定できるとする。 An embodiment of the invention is shown in FIG. As shown in the figure, a medium-sized zone is made to correspond to each repeating unit of a small-sized zone, and the two zone configurations are overlapped. For example, medium-sized zone _G1 corresponds to small-sized zones _F1 , _F2 , and _F3 . Here, the procedure for setting up a wireless line with a mobile phone in the _F1 zone will be explained in detail using FIG. In the same figure, 1, 2, and 3 are terminal stations in a small-scale zone, and 4 is a terminal station in a medium-sized zone. 4 to 1, 2, and 3 are dedicated control lines 8, 9, and 10, respectively.
There is. The radio line is connected to a general telephone network or a dedicated telephone line at these terminal stations. Assume that in zone _F1 , N communication channels can be set up via terminal station 1.

さて、F₁ゾーンにおいて携帯電話器５との間
に通話チヤネルを設定する場合、既に使用されて
いるチヤネルがＮ−１個以下であれば、５は１と
必らず接続される。そこで５を接続したことによ
りＮ個の通話チヤネルがすべて設定され、チヤネ
ル余裕がなくなつたとする。このとき端局１は、
ページング・チヤネルに輻輳情情報を端局１の登
録番号ID₁と共に送出する。また、専用制御線８
を用いて、端局１に位置登録されていた携帯機の
ID信号を端局４に登録する。したがつてこの場
合、端局からの呼び出しは、４から行うことにな
る。さて、携帯電話６からアクセスするときは、
輻輳情報を読みとることにより、F₁には空いて
いる通話チヤネルがないことを知ることができる
から、中規模ゾーンの端局４との間に回線を設定
するよう端局４に対してアクセス信号を出す。こ
のとき、アクセス信号には、自分のID情報の他
に、ID₁情報も送出し、その信号がF₁ゾーンから
きたことを知らせる。このように制御すれば、従
来、小規模ゾーンにそれぞれ余分に設置されてい
た通話チヤネルを、中規模ゾーンに一括すること
ができる。したがつて、システムの無駄を省くこ
とができ、また、周波数スペクトルを有効に利用
することができる。 Now, when setting a communication channel with the mobile phone 5 in the _F1 zone, if the number of channels already in use is N-1 or less, 5 is always connected to 1. Assume that by connecting 5, all N communication channels are set, and there are no channels left. At this time, terminal station 1 is
Congestion information is sent to the paging channel along with the registration number ID ₁ of terminal station 1. In addition, the dedicated control line 8
of the mobile device whose location was registered in terminal station 1 using
Register the ID signal to the terminal station 4. Therefore, in this case, the call from the terminal station will be made from 4. Now, when accessing from mobile phone 6,
By reading the congestion information, _F1 can know that there is no free communication channel, so it sends an access signal to terminal station 4 to set up a line with terminal station 4 in the medium-sized zone. issue. At this time, in addition to its own ID information, the access signal also sends ID ₁ information to notify that the signal came from the F ₁ zone. By controlling in this way, it is possible to consolidate the communication channels, which were previously installed in each small-scale zone, into a medium-sized zone. Therefore, waste in the system can be eliminated and the frequency spectrum can be used effectively.

ところで、中規模ゾーンはその大きさが比較的
大きいので、一般に送信RF出力電力を大きくす
る必要がある。これは電池の利用時間を短縮する
ので好ましくない。そこで、端局４では平均受信
電力を測定し、４と６が近い場合には６の送信
RF出力電力を抑圧するように制御を行い、消費
電力を抑制する。さらに、端局１に空き通話チヤ
ネルができたときには、端局１から４へ、制御回
線８を介して空き通話チヤネルがあることを通報
し、本来、端局１との間に設定すべき通話チヤネ
ル、すなわち６と４との通話チヤネルを、６と１
との間のチヤネルへ切替える。この場合、切替え
るべき通話がいくつかあるときには、その時点で
通話時間の長いものから順に端局１へ切替える。
たとえば、端局１に１つの空きチヤネルができた
ときに、携帯電話器６と７が端局４と通話してお
り、かつ、６の方が先に通話を開始していた場合
には、６を１との通話に切替える。また、F₁ゾ
ーンにおける他の携帯電話機１１と１との間の新
たな通話チヤネル設定よりも優先して行い、１つ
の携帯電話機の長時間、高出力電力状態になるこ
とを避けるようにする。上述のチヤネル切替にお
いて、６と４との回線が、６と２または６と３と
の間ではなく、もともと６と１との間に設定すべ
き回線であつたということは、６と４との回線を
設定する時点で、１が送出する輻輳情報のうち登
録番号ID₁を、６を介して４へ転送してあるか
ら、容易にわかる。また、中規模ゾーンで通話中
にF₁ゾーンからF₂ゾーンへ移動した場合でも、
まず１とチヤネルを設定し、次に端局１で受信レ
ベルが低いことを検知し、隣接チヤネルとの制御
回線１１，１２，１５，１６を介して電界レベル
情報を端局１に集め、最適なF₂ゾーンへチヤネ
ル切替を行えばよい。 By the way, since the size of the medium-sized zone is relatively large, it is generally necessary to increase the transmission RF output power. This is undesirable because it shortens the battery usage time. Therefore, terminal station 4 measures the average received power, and if 4 and 6 are close, 6's transmission power is
Control is performed to suppress RF output power to suppress power consumption. Furthermore, when a free call channel is created in terminal station 1, the fact that there is a free call channel is notified from terminal station 1 to terminal station 4 via the control line 8. channel, i.e. the communication channel between 6 and 4, and the communication channel between 6 and 1.
Switch to the channel between. In this case, when there are several calls to be switched, the switch is made to the terminal station 1 in descending order of the call duration at that time.
For example, when terminal station 1 has one free channel, if mobile phones 6 and 7 are talking to terminal station 4, and 6 starts the conversation first, then Switch 6 to talk to 1. Further, priority is given to setting a new communication channel between other mobile phones 11 and 1 in the _F1 zone, thereby avoiding one mobile phone from being in a high output power state for a long time. In the above channel switching, the line between 6 and 4 was originally supposed to be set up between 6 and 1, rather than between 6 and 2 or 6 and 3. It is easy to understand because the registration number ID ₁ of the congestion information sent by 1 is transferred to 4 via 6 when the line is set up. Also, even if you move from _F1 zone to _F2 zone during a call in a medium zone,
First, set channel 1, then detect that the reception level is low at terminal station 1, collect electric field level information to terminal station 1 via control lines 11, 12, 15, 16 with adjacent channels, and optimize the All you have to do is switch the channel to _F2 zone.

なお、通話時におけるフエージング・ピツチを
監視する装置を端局１にもうけ、そのピツチが高
速レーレー・フエージングに相当するピツチであ
る場合には、明らかに携帯電話機が高速で移動し
ているはずであるから、制御回線８を通して端局
４へ、携帯電話機のIDと高速で移動しているこ
とを識別する情報とを伝送し、中規模ゾーンとの
間にチヤネルを設定しておく。そうすれば、ゾー
ン範囲が広いので頻繁にチヤネル切替を行う必要
がない。ただし、このように移動体からの通話が
多い携帯電話機では、大きな送信RF出力電力を
送出する時間が長くなり、電池の利用時間が短く
なるので、第４図のように電池を増設するための
パワーユニツト１８をアダプタとして使用する必
要がある。なお第４図で１７は携帯電話器で、パ
ワーユニツト１８を下端に結合することができ
る。 Furthermore, if terminal station 1 is equipped with a device to monitor the fading pitch during a call, and the pitch corresponds to high-speed relay fading, it is obvious that the mobile phone is moving at high speed. Therefore, the ID of the mobile phone and information identifying that it is moving at high speed are transmitted to the terminal station 4 through the control line 8, and a channel is set up between the mobile phone and the medium-sized zone. In this case, since the zone range is wide, there is no need to switch channels frequently. However, for mobile phones that receive many calls from mobile devices, the time it takes to send out large amounts of RF output power becomes longer, and the battery usage time becomes shorter. It is necessary to use the power unit 18 as an adapter. In FIG. 4, 17 is a mobile phone, and a power unit 18 can be connected to the lower end.

なお、本発明で小規模ゾーンは直径100〜300ｍ
のエリアをサービスエリアとし、各小規模ゾーン
は回線数約20回線以下をふくみ、中規模ゾーンは
10以下の小規模ゾーンに重なるものとする。この
場合、中規模ゾーンを利用する場合の携帯電話器
の出力電力は、小規模ゾーンを利用する場合に比
べて３倍以内で十分である。 In addition, in the present invention, the small-scale zone is 100 to 300 m in diameter.
The service area is the area of
It shall overlap no more than 10 small zones. In this case, it is sufficient that the output power of the mobile phone when using the medium-sized zone is within three times that when using the small-scale zone.

以上説明したように、輻輳を予防するための予
備回線を各小規模ゾーンで用意するのではなく、
中規模ゾーンでまとめて用意しており、回線の利
用効率を上げることができる。したがつて、周波
数スペクトルの利用効率も上げることができる。 As explained above, instead of preparing backup lines in each small zone to prevent congestion,
They are prepared in bulk in medium-sized zones, and can increase the efficiency of line usage. Therefore, the frequency spectrum usage efficiency can also be increased.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来の小ゾーン構成の概念図、第２図
は本発明の実施例であり、小規模ゾーンと中規模
ゾーンの重なりを示す概念図、第３図は回線接続
手順の説明図、第４図はパワーユニツトの使用例
である。１，２，３……各々小規模ゾーンF₁，F₂，F₃
の端局、４……中規模ゾーンG₁の端局、５，６，
７，１１……F₁ゾーンの携帯電話器、８，９，
１０……小規模ゾーンと中規模ゾーンとの間の制
御回線、１２，１３，１４，１５，１６……小規
模ゾーン間の制御回線、１７……携帯電話器、１
８……パワーユニツト。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a conventional small zone configuration, FIG. 2 is an embodiment of the present invention, and is a conceptual diagram showing the overlap of a small zone and a medium zone. FIG. 3 is an explanatory diagram of a line connection procedure. FIG. 4 shows an example of how the power unit is used. 1, 2, 3...Small zones F ₁ , F ₂ , F ₃ respectively
Terminal station, 4...Terminal station of medium-sized zone G ₁ , 5, 6,
7, 11...Mobile phone in F ₁ zone, 8, 9,
10... Control line between small-scale zone and medium-sized zone, 12, 13, 14, 15, 16... Control line between small-scale zones, 17... Mobile phone, 1
8...Power unit.

Claims

[Claims]

1 In a mobile phone system where the service area is divided into multiple zones, and each zone is connected to a mobile phone via a wireless line and has a terminal station connected to the telephone line network, the service area is divided into multiple zones. In addition to being divided into small-scale zones, a medium-sized zone is created that includes multiple small-scale zones and is placed so as to overlap the small-scale zones, and when the mobile phone starts a call, the nearest small-scale zone is selected. If there is a free wireless line, set up a wireless line through the relevant small zone, and if the wireless channel of the nearest small zone is congested at the time of starting the call, set up the wireless line via the mobile phone. The feature is that a wireless channel is set through the nearest medium-sized zone while performing high-frequency output power control, and when a channel in the small-scale zone becomes vacant, the channel is controlled to be switched preferentially to that channel. Mobile phone method.