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JPH0746877B2 - 移動無線通信システム - Google Patents
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JPH0746877B2 - 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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JPH0746877B2
JPH0746877B2 JP60276749A JP27674985A JPH0746877B2 JP H0746877 B2 JPH0746877 B2 JP H0746877B2 JP 60276749 A JP60276749 A JP 60276749A JP 27674985 A JP27674985 A JP 27674985A JP H0746877 B2 JPH0746877 B2 JP H0746877B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動無線通信システム、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線電話シ
ステム等の通信システムに係り、特にその移動無線通信
機を構外に持ち出した場合に、既にサービスされている
広域公衆移動無線機と通信することに好適な移動無線通
信システムに関する。
〔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、構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
される欠点があつた。
なおこの種の電波障害を改善するセルラ移動電話システ
ムの例として、1984年IEEE−VT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つた。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ヤネルとセルラ公衆無線周波数
チヤネルの両者を具備させるために高価になるという問
題があつた。
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ヤネルには、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
チヤネルの一部を利用し、その電波強度は上記広域公衆
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
にすることによつて達成される。
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ヤネル以外の
無線チヤネルから妨害の少ない無線チヤネルを選定し、
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
つ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ヤネルは、
1984年IEEE−VT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12セルを単位とす
るクラスタ間で再利用し、クラスタ内の各セルに全チヤ
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ヤネル数の約1/20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
無線電話システムが使用している無線周波数チヤネル
は、隣接するクラスタからの電波妨害が最も少ない。こ
の無線周波数チヤネルよりも電波妨害が若干多い次善の
無線チヤネルを本発明の移動無線電話システムの無線回
線で再利用する。すなわち、この無線チヤネルは、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ヤネルをクラスタ
内で二重に再利用する。
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・コミニケーシヨンPersonal Com
munication"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
線周波数チヤ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、本発明を実施例によつて説明する。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、異なつたクラスタ相
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、移動電話のトラヒツクに応じた無線周波チ
ヤネル数が割当てられ、これらの電波をセル１では１
波、セル２では２、セル３では３波、…で表現する
ことにする。なお、１波，…２波等は一定の帯域巾
を持ち、その帯域の中に複数のチヤネルがある。クラス
タ13内におけるセル１の位置は、クラスタ外からの妨害
１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
波数チヤネルをクラスタ内で二重に再利用する。この条
件を満足する無線チヤネルの周波数として、例えばセル
２の２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４波強度は先の２波より大きい。セル３で使用
している３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」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０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 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、P1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１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１波強度I1の
比S1／I1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０の送信電力P2は、構内
サービスエリア境界における送信２波強度S2と妨害
２波強度I2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２を抑圧する強度の２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１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PBX15内に設定され
た。無線回線制御装置によつ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13
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
する無線周波数チヤネルのＮ波（Ｎ＝１〜12）を第１
図との関係において示している。例えば第１図のセル4,
2,5ではそれぞれ５，３，６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ヤネルを
使用する（例、２波と３を交互に使用する）。ま
た、再利用周波数をチヤネル間隔の1/2だけシフトさせ
妨害を減ずる場合は、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
で無線チヤネルを二重に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。このセクタ番号例以外
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つて、
アンテナの指向性が重要な因子となり、（１）式の比例
係数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ツクを増す。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。
私設系のサービスエリア半径よりも構内面積が広い場合
には、構内私設系でも無線周波数チヤネルの再利用を行
う。
第７図は、構内において無線周波数チヤネルを再利用す
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
ない無線周波数チヤ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）15は、無線回
線制御装置を具備し、移動端末20が２波のエリアから
３のエリアに移動する場合には、自動的に検出してチ
ヤ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ヤネルを使用することによつ
て通話品質を高めることも可能である。
本発明の移動無線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）式よりも厳
しく減衰する。本発明の適用はこれによつて本質的に変
更されない。
本発明のセルラ公衆系無線チヤネル再利用に当たつて、
公衆系の空きチヤ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、再利用チヤネルに妨害があれば、
空きチヤ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
に当たつて、既設のセルラ公衆移動無線電話システムで
使用している無線周波数チヤ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、ポータブ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図は、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ヤ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、17…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. 【請求項１】それぞれが所定のサービスエリアを形成す
    る複数の基地局に対して、隣接サービスエリアでは互い
    に異なった周波数チャネル帯を用いて移動無線電話機と
    通信するように周波数帯域の割当てが行われた広域移動
    無線通信システムのいずれかのサービスエリア内に位置
    した閉域移動無線通信システムであって、 上記広域移動無線通信システムで利用する複数の周波数
    チャネル帯のうち閉域移動無線通信システムが設置され
    ているサービスエリアで使用されている周波数チャネル
    帯以外の周波数チャネル帯を用いて閉域系内の上記移動
    無線電話機と通信することを特徴とする閉域移動無線通
    信システム。
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