JP2006005843A - 通信制御方法およびそれを利用した基地局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ルーティングの切り替えを端末装置に通知したい。
【解決手段】 ルーティング制御部２０は、端末装置１０と通信装置１６がネットワーク１４を介して通信できるように、通信を制御する。ＩＦ部２２は、ルーティング制御部２０とネットワーク１４との間のインターフェースである。記憶部２６は、ルーティング制御部２０でのアドレスに関する処理に使用すべき情報を記憶する。障害検出部２４は、ネットワーク１４の状態、例えばネットワーク１４に接続された図示しないルータとの接続を監視する。ネットワーク１４の障害の発生が検出された場合に、ルーティング制御部２０は、無線通信部１８における端末装置１０に対するアドレスに関する処理を切り替える。さらに、ルーティング制御部２０と無線通信部１８は、エリア内ルーティングに切り替わった旨を端末装置１０に通知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信制御技術に関し、特に所定の状態になった場合に通信の制御を変更する通信制御方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

移動通信システムなどの無線通信システムにおいて、一般的に、基地局装置はネットワークを有線通信によって接続しつつ、端末装置を無線通信によって接続する。端末装置は、ネットワークに対して、基地局装置を介して通信する。さらに、基地局装置は、ネットワークを介して交換機や他の基地局装置に接続し、あるいはインターネットにも接続する。このように基地局装置は、端末装置に音声通信サービスやデータ通信サービスを提供する。しかしながら、基地局装置に接続されたネットワークの一部に障害が発生すれば、端末装置と基地局装置は通信可能であるにもかかわらず、無線通信システム全体として、端末装置に音声通信サービスやデータ通信サービスを提供できなくなる。そのために、基地局装置の内部に擬似親局を設け、ネットワーク側に障害が発生すれば、端末装置の通信対象をネットワークから擬似親局に切り替えて、端末装置間の通信を確保する技術が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−２０９４９６号公報

本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。無線通信システムが移動通信システムである場合、ひとつの基地局装置に接続される端末装置は、当該端末装置の移動によって、時間とともに変化する。しかしながら、無線通信システムがＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）システムのように、端末装置の移動を前提としていなければ、ひとつの基地局装置に接続される端末装置は一般的に固定されている。異なった基地局装置に接続された端末装置間で電話通信がなされている場合、ネットワーク側で障害が発生すれば、電話通信が切断される。

一方、同一の基地局装置に接続された端末装置間で電話通信がなされている場合、ネットワーク側で障害が発生しても、それぞれの端末装置と基地局装置の間の通信路は正常であるので、電話通信が継続される方が望ましい。そのため、ネットワーク側の障害によって、ネットワークを介する形態の通信をネットワークを介さない形態の通信に切り替えればよい。このような通信のための制御が切り替えられることによって、一部の通信が、障害の発生以後も継続される。しかしながら、ＦＷＡシステムのように端末装置の移動を前提としていない無線通信システムでは、ハンドオーバーのような通信における制御の切り替えを実行しない。そのため、当該切り替えを端末装置に通知する機能が、伝送効率の向上や動作シーケンスの簡略化のために省略されている場合が多い。そのような場合に、通信のための制御が切り替えられても、端末装置が通信を継続できない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信に支障をもたらすような状況下であっても、基地局装置に接続された端末装置間の通信を継続させる通信制御方法およびそれを利用した基地局装置を提供することにある。

本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、一端がネットワークに接続され、他端が複数の通信装置に接続されており、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信を実行する通信部と、ネットワークの状態を監視する監視部と、ネットワークの状態を監視した結果にもとづいて、通信部に対して、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信から、複数の通信装置間の通信に切り替えるように指示する制御部とを備える。この装置によれば、通信部は、複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を複数の通信装置にそれぞれ通知してもよい。

以上の装置により、ネットワークの状態に応じて複数の通信装置間の通信に切り替える場合であっても、通信装置に切り替わった旨を通知するので、通信装置は切り替わった旨を認識して、正常に通信を継続できる。

監視部は、ネットワークの状態として、ネットワークの障害の発生を監視し、制御部は、監視部においてネットワークの障害の発生が検出された場合に、通信部に対して、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信から、複数の通信装置間の通信に切り替えるように指示し、通信部は、複数の通信装置間の通信に切り替わった旨として、ネットワークの障害の発生を複数の通信装置にそれぞれ通知してもよい。

「ネットワークの障害」とは、ネットワークのリンクが切断されることを示すが、さらにネットワークでのスループットが低下する場合も含み、ネットワークでの通信の機能が低下することを示す。

通信部は、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信を実行している場合に、複数の通信装置のそれぞれに対して所定の情報を報知するための報知チャネルを設定し、当該報知チャネルを使用して複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を複数の通信装置にそれぞれ通知してもよい。
「所定の情報」とは、基地局装置と通信装置が通信するために必要な情報であり、例えば、基地局装置の識別番号を含む。

通信部は、報知チャネルを使用して複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を複数の通信装置にそれぞれ通知した後に、複数の通信装置のそれぞれに対して新たな情報を報知するための新たな報知チャネルをさらに設定してもよい。新たな報知チャネルで報知すべき情報を記憶する情報記憶部をさらに備え、通信部は、新たな報知チャネルを使用して記憶した情報を複数の通信装置にそれぞれ報知してもよい。

「新たな情報」の内容は任意のもので構わないが、基地局装置から複数の通信装置に報知すべき情報や、複数の通信装置のひとつから残りに報知すべき情報を含むものとする。

通信部は、複数の通信装置間の通信に切り替わった場合に、所定の通信装置から受信した信号より、当該信号を送信すべき対象に関する情報を検出する検出部と、検出した情報が信号を送信すべき対象として複数の通信装置のいずれかを指定している場合に、指定された通信装置に受信した信号を送信し、検出した情報が信号を送信すべき対象として複数の通信装置を指定している場合に、複数の通信装置に受信した信号をそれぞれ送信する送信部とを備えてもよい。検出部は、信号を送信すべき対象に関する情報として、受信した信号に含まれたフラグの値を検出し、かつ受信した信号に含まれたフラグの値が、指定された通信装置に対する送信、あるいは複数の通信装置に対する送信のいずれかに対応してもよい。
「送信すべき対象に関する情報」とは、送信対象の通信装置のアドレスや、送信方法など、信号を送信する際に必要な情報である。

本発明のある態様は、通信制御方法である。この方法は、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信を実行するステップと、ネットワークの状態を監視するステップと、ネットワークの状態を監視した結果にもとづいて、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信から、複数の通信装置間の通信に切り替えるステップと、複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を複数の通信装置にそれぞれ通知するステップとを備える。

監視するステップは、ネットワークの状態として、ネットワークの障害の発生を監視し、切り替えるステップは、監視するステップにおいてネットワークの障害の発生が検出された場合に、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信から、複数の通信装置間の通信に切り替えるように指示し、通知するステップは、複数の通信装置間の通信に切り替わった旨として、ネットワークの障害の発生を複数の通信装置にそれぞれ通知してもよい。

通信を実行するステップは、複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信を実行している場合に、複数の通信装置のそれぞれに対して所定の情報を報知するための報知チャネルを設定し、通知するステップは、当該報知チャネルを使用して複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を複数の通信装置にそれぞれ通知してもよい。

通信するステップは、報知チャネルを使用して複数の通信装置間の通信に切り替わった旨が複数の通信装置にそれぞれ通知された後に、複数の通信装置のそれぞれに対して新たな情報を報知するための新たな報知チャネルをさらに設定してもよい。新たな報知チャネルで報知すべき情報を記憶するステップをさらに備え、通信するステップは、新たな報知チャネルを使用して記憶した情報を複数の通信装置にそれぞれ報知してもよい。

通信するステップは、複数の通信装置間の通信に切り替わった場合に、所定の通信装置から受信した信号より、当該信号を送信すべき対象に関する情報を検出するステップと、検出した情報が信号を送信すべき対象として複数の通信装置のいずれかを指定している場合に、指定された通信装置に受信した信号を送信し、検出した情報が信号を送信すべき対象として複数の通信装置を指定している場合に、複数の通信装置に受信した信号をそれぞれ送信するステップとを備えてもよい。

検出するステップは、信号を送信すべき対象に関する情報として、受信した信号に含まれたフラグの値を検出し、かつ受信した信号に含まれたフラグの値が、指定された通信装置に対する送信、あるいは複数の通信装置に対する送信のいずれかに対応してもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、通信に支障をもたらすような状況下であっても、基地局装置に接続された端末装置間の通信を継続できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の端末装置が基地局装置と通信する無線通信システムに関する。ここでは、無線通信システムとしてＦＷＡシステムを対象にするが、ＦＷＡシステムはＷＬＬ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ｌｏｏｐ）システムとも呼ばれる。本実施例に係る端末装置は、基地局装置を介して、ネットワークに接続する。さらに、端末装置は、ネットワークに接続された所定の通信装置とＩＰ電話などの電話通信を実行したり、ネットワークがインターネットであればデータ通信を実行する。

これらの場合、一般的にネットワークは交換機やルータ（以下、これらをまとめて単に「ルータ」という）を備えており、ルータによって、通信装置やインターネットから送信されたデータが正確に端末装置に受信されるように制御したり、あるいはそれと反対に、端末装置から送信されたデータが正確に通信装置やインターネットに受信されるように制御する。その際、基地局装置は、ルータと端末装置間で通信されるデータを中継する。また、無線通信システムにおける通信プロトコルがＩＰである場合、基地局装置は、ネットワークで使用されるグローバルＩＰアドレスと、端末装置に使用されるプライベートＩＰアドレスの変換を行う場合もある。

本実施例に係る基地局装置は、基地局装置が接続されたネットワークの状態、特にルータとのリンクの状態を監視する。当該リンクが切断された場合は、通常、ルータと端末装置の間で通信できないので、端末装置は電話通信やデータ通信を実行できなくなる。一方、ひとつの基地局装置に接続されたふたつの端末装置の間で電話通信やデータ通信を実行している場合がある。特に、ＩＰ電話のような電話通信が実行されている場合に以上のような状況が想定される。さらに、無線通信システムが、移動通信システムのような端末装置の移動を前提としたシステムでなく、ＦＷＡシステムのような固定した場所での使用を前提としたシステムである場合は、当該端末装置は基地局装置に接続され続ける。そのため、リンクの切断の前後にかかわらず、ひとつの基地局装置に接続されたふたつの端末装置の間で電話通信が継続されたほうが望ましい。

基地局装置は、リンクの切断を検出するとルータによって制御されたルーティングから、当該基地局装置が接続した端末装置の間での通信を有効にするようなルーティング（以下、「エリア内ルーティング」という）に切り替える。さらに、基地局装置は、端末装置に対して、ルーティングが切り替わった旨を通知する。端末装置は、通知を受け付けると、当該基地局装置に接続された端末装置へのデータを送信するとともに、当該基地局装置に接続されたすべての端末装置へ報知すべきデータが存在すれば、報知すべきデータを基地局装置に送信する。基地局装置は、当該データをすべての端末装置に対して報知する。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂ、第Ｍ端末装置１０ｍ、基地局装置１２、ネットワーク１４、通信装置１６を含む。また、基地局装置１２は、アンテナ３０と総称される第１アンテナ３０ａ、第Ｎアンテナ３０ｎ、ルーティング制御部２０、ＩＦ部２２、障害検出部２４、記憶部２６、装置制御部２８を含む。また、信号として、無線側デジタル信号２００、ネットワーク側デジタル信号２０２、記憶部信号２０４、検出信号２０６、無線側アナログ信号２０８を含む。

端末装置１０は、基地局装置１２に接続されて、同一の基地局装置１２に接続された別の端末装置１０と通信したり、ネットワーク１４を介して図示されない別の基地局装置１２に接続された別の端末装置１０と通信したり、通信装置１６と通信する。通信装置１６は、ネットワーク１４に接続され、前述のごとく端末装置１０のうちのいずれかと通信する。

アンテナ３０は、端末装置１０に対して、無線信号を送受信する。アンテナ３０の数はひとつであってもよいが、ここでは、Ｎ個のアンテナ３０が備えられ、それぞれが異なった指向性を有しているものとする。

無線通信部１８は、Ｎ個のアンテナ３０に対応してＮ個設けられており、それぞれが端末装置１０を接続する。また、複数の無線通信部１８のそれぞれは、端末装置１０をＣＤＭＡやＴＤＭＡによって多重化しているものとする。ここでは、無線通信部１８とアンテナ３０との間の信号を無線側アナログ信号２０８とし、無線通信部１８と後述のルーティング制御部２０との間の信号を無線側デジタル信号２００とする。なお、無線通信部１８で送受信されるデータに対する通信プロトコルの上位レイヤでの処理は、ルーティング制御部２０でなされるものとする。

ルーティング制御部２０は、端末装置１０と通信装置１６がネットワーク１４を介して通信できるように、通信を制御する。ここでは、端末装置１０のアドレスと通信装置１６のアドレスに関する処理を行う。例えば、通信システム１００で使用される通信プロトコルがＩＰプロトコルである場合、ネットワーク１４に備えられた図示しないルータが、通信対象の端末装置１０のいずれかにグローバルＩＰアドレスを割り当てる。ルーティング制御部２０は、割り当てられたグローバルＩＰアドレスに対応した端末装置１０に対して、当該端末装置１０に対応した無線通信部１８がデータを送受信するように制御する。また、端末装置１０に対してグローバルＩＰアドレスをそのまま使用せずに、プライベートＩＰアドレスを割り当てる場合、ルーティング制御部２０は、グローバルＩＰアドレスとプライベートＩＰアドレスの間でアドレス変換を実行する。以上は、通常の状態におけるルーティング制御部２０の動作（以下、「通常の動作」あるいは「通常動作」という）であるが、それ以外の動作に関しては後述する。

ＩＦ部２２は、ルーティング制御部２０とネットワーク１４との間のインターフェースである。ＩＦ部２２は、物理的なインターフェースに限らず、通信プロトコルの上位レイヤに相当したインターフェースであってもよい。ここでは、ルーティング制御部２０とネットワーク１４との間で伝送されるデータをネットワーク側デジタル信号２０２とする。
記憶部２６は、ルーティング制御部２０でのアドレスに関する処理に使用すべき情報を記憶する。なお、記憶部２６が記憶する情報の詳細は後述する。装置制御部２８は、基地局装置１２のタイミング等を制御する。

障害検出部２４は、ネットワーク１４の状態、例えばネットワーク１４に接続された図示しないルータとの接続を監視する。すなわち、障害検出部２４は、ルータとの接続を監視して、ルータとの接続が切断されたネットワーク１４の障害の発生を検出する。なお、ネットワーク１４の状態は、ルータとの接続以外のものであってもよく、例えばネットワーク１４におけるデータのスループットを測定してもよい。その場合には、測定したスループットが予め定めたしきい値よりも低くなった場合に、ネットワーク１４の障害の発生とする。ここでは、障害検出部２４によってネットワーク１４の障害の発生が検出された際に、障害検出部２４から伝送される信号を検出信号２０６とする。

障害検出部２４からの検出信号２０６がルーティング制御部２０に入力されれば、すなわち、ネットワーク１４の障害の発生が検出された場合に、ルーティング制御部２０は、無線通信部１８における端末装置１０に対するアドレスに関する処理を切り替える。前述のごとく、ルーティング制御部２０は、検出信号２０６が入力されるまで端末装置１０とネットワーク１４が通信できるように通信の制御を実行していた。しかしながら、検出信号２０６の入力によって、ルーティング制御部２０は、端末装置１０間で通信できるような通信の制御、すなわち前述のごとくエリア内ルーティングに切り替える。さらに、ルーティング制御部２０と無線通信部１８は、エリア内ルーティングに切り替わった旨を端末装置１０に通知する。なお、切り替わった旨が端末装置１０に通知されればよく、無線通信部１８から端末装置１０に送信される信号がネットワーク１４障害の発生を示した信号であってもよい。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図２は、通信システム１００でのチャネルの遷移を示す。ここでは、本実施例の説明に必要な無線チャネルのみを説明する。基地局装置１２は、下り回線で報知チャネルを報知する（Ｓ１０）。報知チャネルは、基地局装置１２に関する情報を含み、端末装置１０は報知チャネルを受信することによって、接続可能な基地局装置１２の存在を認識する。基地局装置１２に接続を要求する端末装置１０、すなわち音声通信やデータ通信の実行を要求する端末装置１０は、基地局装置１２に対して上り回線でランダムアクセスチャネルを送信する（Ｓ１２）。端末装置１０からのランダムアクセスチャネルを受信した基地局装置１２は、接続を要求する端末装置１０の存在を確認する。しかしながら、ランダムアクセスチャネルは、基地局装置１２に対して接続を要求する複数の端末装置１０が送信するので、これらの複数の端末装置１０が送信するタイミングが同時になる場合もあり、そのような場合に基地局装置１２に正確に受信されない。かかる場合に、端末装置１０は、再びランダムアクセスチャネルを送信する。

基地局装置１２は、端末装置１０からランダムアクセスチャネルを受信し、当該端末装置１０の接続を決定した場合、すなわち、端末装置１０とのデータ通信あるいは音声通信を決定した場合、下り回線で獲得表示チャネルを送信する（Ｓ１４）。獲得表示チャネルを受信した端末装置１０は、基地局装置１２との間で音声通信あるいはデータ通信を行うための所定の制御信号を送受信するが、ここでは説明を省略する。端末装置１０が基地局装置１２との間でデータ通信を実行する場合、基地局装置１２は端末装置１０に下り回線のデータチャネルを送信する（Ｓ１６）。データチャネルは、前述のバースト信号に相当し、定期的に送信されるのではなく、送信すべきデータの発生など必要に応じて送信される。一方、端末装置１０が基地局装置１２との間で音声通信を実行する場合、基地局装置１２は端末装置１０に上下回線の通話チャネルを割り当てる（Ｓ１６）。通話チャネルは、端末装置１０と基地局装置１２の間で定期的に音声データを伝送する。

なお本実施例において、基地局装置１２は、前述のエリア内ルーティングに切り替わった旨を報知チャネルを使用して端末装置１０に通知する。この報知チャネルは、端末装置１０とネットワーク１４が通信している状態においても端末装置１０に受信されているので、報知チャネルにエリア内ルーティングに切り替わった旨を含めれば、端末装置１０に受信される。さらに、図２に示していないが、基地局装置１２は、報知チャネルを使用してエリア内ルーティング切り替わった旨を端末装置１０に通知した後に、当該報知チャネルとは別の新たな報知チャネル（以下、「緊急報知用チャネル」という）を設定する。

図３は、第１無線通信部１８ａの構成を示す。第１無線通信部１８ａは、切替部４０、送信用ＲＦ部４２、変調部４４、受信用ＲＦ部４６、復調部４８、ベースバンド処理部５０を含む。

切替部４０は、第１無線通信部１８ａが送信処理を行う場合と受信処理を行う場合で信号の入出力を変更する。第１無線通信部１８ａが受信処理を行う場合に、切替部４０は、入力した無線側アナログ信号２０８を受信用ＲＦ部４６に出力し、第１無線通信部１８ａが送信処理を行う場合に、切替部４０は、送信用ＲＦ部４２から出力された信号を無線側アナログ信号２０８として出力する。

受信用ＲＦ部４６は、無線側アナログ信号２０８の周波数を無線周波数から、復調部４８で処理される周波数、例えばベースバンドに変換し、ベースバンドに変換した信号に対してＡＤ変換を行って、デジタル信号に変換する。また、受信用ＲＦ部４６は、低雑音アンプを備えて、無線側アナログ信号２０８を増幅する。

復調部４８は、受信用ＲＦ部４６から入力した信号を復調する。ここでは、変調方式として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭのいずれかが使用されているものとする。変調部４４は、ベースバンド処理部５０から入力した信号であって、送信すべき信号を変調する。送信用ＲＦ部４２は、変調部４４から入力した信号に対して、ＤＡ変換を行い、さらに無線周波数に周波数変換する。また、送信用ＲＦ部４２は、高出力アンプを備えて、切替部４０に出力すべき信号を増幅する。

ベースバンド処理部５０は、変調する前のベースバンド信号および復調した後のベースバンド信号に対して、所定の処理を施す。例えば、変調する前のベースバンド信号に対して、誤り訂正の符号化を行い、復調した後のベースバンド信号に対して、誤り訂正の復号を行う。また、通信プロトコルにおけるさらに上位のレイヤ、例えば、ＭＡＣレイヤやＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤに相当した処理も行う。

図４は、ルーティング制御部２０の構成を示す。ルーティング制御部２０は、第１切替部６０、ネットワークルーティング部６２、エリア内ルーティング部６４、第２切替部６６を含む。また、エリア内ルーティング部６４は、検出部６８、送信先決定部７０を含む。

第１切替部６０と第２切替部６６は、検出信号２０６に従って、ネットワークルーティング部６２とエリア内ルーティング部６４の一方を選択する。検出信号２０６によってエリア内ルーティングに切り替わった旨が入力されていない場合、第１切替部６０と第２切替部６６は、ネットワークルーティング部６２が動作するように信号を切り替える。一方、検出信号２０６によってエリア内ルーティングに切り替わった旨が入力された場合、第１切替部６０と第２切替部６６は、エリア内ルーティング部６４が動作するように信号を切り替える。

ネットワークルーティング部６２は、通常の動作の場合に、前述のごとく端末装置１０と通信装置１６がネットワーク１４を介して通信できるように通信を制御する。その場合に、無線側デジタル信号２００とネットワーク側デジタル信号２０２を処理対象の信号とする。ネットワークルーティング部６２の動作についてはすでに説明したので、ここでは詳述を省略するが、ネットワークルーティング部６２は、通信の制御を図１の記憶部２６に記憶した情報にもとづいて実行する。図５は、記憶部２６に記憶したルーティング対象の装置に関する情報のデータ構造を示す。「アドレス」は、通信の対象となる図１の第１端末装置１０ａ、通信装置１６等に割り当てられたアドレスを示す。ここでは、説明の簡潔性のためにアドレスを「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｘ」等で示したが、これらは例えばＩＰアドレスの「１９２．１６８．０．１」等に相当する。

「装置名」は、処理対象となる装置の名称であり、ここでは「第１端末装置」、「第２端末装置」、「第３端末装置」、「通信装置」と示される。これらは、例えば、ＭＡＣアドレスのようなそれぞれの装置を特定できる識別番号に相当する。「接続先」は、「装置名」に対応したデータを入出力する部材の名称である。例えば、第１端末装置１０ａに対するデータを第１無線通信部１８ａに入出力し、第２端末装置１０ｂに対するデータを第１無線通信部１８ａに入出力し、図示しない第３端末装置１０ｃに対するデータを第２無線通信部１８ｂに入出力し、通信装置１６に対するデータをＩＦ部２２に入出力する。また、これらの情報は、ネットワークルーティング部６２が記憶部２６から一方的に読み出すだけでなく、情報の変更に従って、ネットワークルーティング部６２が記憶部２６から書き込まれる。ネットワークルーティング部６２は、これらの情報を記憶部２６との間で伝送するために、記憶部信号２０４を使用する。

図４に戻る。エリア内ルーティング部６４は、エリア内ルーティングを実行する。エリア内ルーティングは、前述のごとく、図１の基地局装置１２に接続された複数の端末装置１０の間での通信を制御することなので、図５に示した記憶部２６に記憶された情報のうち、「接続先」が無線通信部１８になっている端末装置１０を対象にする。エリア内ルーティング部６４および図示しない無線通信部１８は、前述のごとくエリア内ルーティングに切り替わった際、すなわちネットワークルーティング部６２の動作からエリア内ルーティング部６４の動作に切り替わった際に、エリア内ルーティングに切り替わった旨の信号を送信する。

図６（ａ）−（ｃ）は、基地局装置１２が送信する報知チャネルのデータ構造を示す。図６（ａ）は、ネットワークルーティング部６２が動作している場合、すなわち通常の場合に送信される報知チャネルのデータ構造を示す。「システム情報１」から「システム情報Ｋ」は、所定の情報であり、例えば、基地局装置１２の識別番号、アンテナ３０の識別番号、周辺の基地局装置１２の情報が含まれる。ここで、最後に付加されている情報が緊急報知フラグであり、図示のごとく「０」の場合がネットワークルーティング部６２が動作している場合に相当する。図６（ｂ）は、エリア内ルーティング部６４が動作している場合、すなわちエリア内ルーティングで動作する際に送信される報知チャネルのデータ構造を示す。

図６（ｂ）は、図６（ａ）と異なって緊急報知フラグが「１」になっており、さらに緊急報知フラグの「１」に対応して「緊急報知情報」が付加されている。ここで、緊急報知フラグの「１」が、前述のエリア内ルーティングに切り替わった旨の信号に相当する。すなわち、端末装置１０は、報知チャネルを受信し、受信した報知チャネルに含まれた「緊急報知フラグ」の値を確認する。「緊急報知フラグ」が「０」であれば、端末装置１０は通常の動作と認識し、「緊急報知フラグ」が「１」であれば、端末装置１０はエリア内ルーティングの動作と認識する。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）の「緊急報知情報」のデータ構造を示す。「システム情報タイプ」は、緊急報知情報であることを示す情報であり、緊急報知情報以外に使用される情報と区別するために使用される。「緊急報知用チャネル番号」は、基地局装置１２が「緊急報知情報」の送信後、前述のごとく緊急報知用チャネルを設定する場合に、緊急報知用チャネルに関する情報、例えば、緊急報知用チャネルの識別番号、周波数、拡散符号を端末装置１０に通知するための信号である。「変調方式」と「データ長」は、それらの後段に配置される「緊急報知付加情報」の変調方式とデータ長を示す。「緊急報知付加情報」は、基地局装置１２から端末装置１０に通知すべき情報であり、端末装置１０が当該情報を受け付けると、例えば、表示装置に表示する。

図７（ａ）−（ｂ）は、「緊急報知付加情報」を受け付けた端末装置１０での表示を示す。図７（ａ）のようなルータと切断された旨の情報が「緊急報知付加情報」に含まれていて、端末装置１０が図７（ａ）のごとく表示してもよい。また、図７（ｂ）のような避難場所に関する情報が「緊急報知付加情報」に含まれていて、端末装置１０が図７（ｂ）のごとく表示してもよい。これらの情報は、予め図１の記憶部２６に記憶されているものとする。

図４に戻る。エリア内ルーティング部６４はエリア内ルーティングを実行するために、検出部６８、送信先決定部７０を使用する。検出部６８は、エリア内ルーティング部６４がエリア内ルーティングを実行している場合に、所定の端末装置１０から受信した信号より、当該信号を送信すべき対象に関する情報を検出する。ここで、当該信号を送信すべき対象に関する情報とは、信号の送信先に対応する。図８は、基地局装置１２が受信する信号のデータ構造を示す。「同報フラグ」は、当該信号を基地局装置１２が接続したすべての端末装置１０の報知するか、あるいは所定の端末装置１０に送信するかを示す。

図４に戻る。送信先決定部７０は、検出部６８で検出した同報フラグにもとづいて、信号の送信先を決定する。すなわち、図８の「同報フラグ」が「１」であれば「送信先アドレス」に関係なく、「送信元アドレス」の端末装置１０から送信された「データ」を基地局装置１２が接続したすべての端末装置１０に報知する。一方、「同報フラグ」が「０」であれば、「送信元アドレス」の端末装置１０から送信された「データ」を「送信先アドレス」に対応した端末装置１０に報知する。なお、図７（ａ）−（ｂ）において、「緊急報知付加情報」に含まれるべきデータとして説明したが、図７（ａ）−（ｂ）に対応した情報が、図１の記憶部２６に記憶されて、図８の「データ」に含まれてもよい。このような、信号を定義することによって、ひとつの基地局装置１２に接続された複数の端末装置１０の間で、所定の情報を共有できる。

図９は、基地局装置１２の通信手順を示すフローチャートである。無線通信部１８が端末装置１０に接続し、ＩＦ部２２がネットワーク１４に接続し、それぞれとの通信を実行している状態で、障害検出部２４は、ネットワーク１４とのリンクを監視する（Ｓ２０）。障害検出部２４で、リンクの切断が検出されれば（Ｓ２２のＹ）、基地局装置１２は、報知チャネルで緊急報知情報を報知し（Ｓ２４）、さらに、緊急報知用チャネルを設定する（Ｓ２６）。ルーティング制御部２０は、通信の制御をエリア内ルーティングに切り替える（Ｓ２８）。なお、ステップ２８の動作は、ステップ２４の動作の前段に配置されてもよく、その際はルーティング制御部２０によってエリア内ルーティングに切り替えられた後に、報知チャネルで緊急報知情報を報知する。

無線通信部１８は、端末装置１０からのデータを受信する（Ｓ３０）。送信先決定部７０は、データの送信先を識別する（Ｓ３２）。送信先がエリア内であれば（Ｓ３４のＹ）、すなわち基地局装置１２に接続された端末装置１０のいずれかである場合であって、送信先がエリア内のすべての端末装置１０である場合（Ｓ３６のＹ）、基地局装置１２は、受信した情報を緊急報知用チャネルを使用して送信する（Ｓ３８）。一方、送信先がエリア内のすべての端末装置１０でない場合（Ｓ３６のＮ）、空きの通話チャネルがあれば（Ｓ４２のＹ）、基地局装置１２は受信した情報を通話チャネルを使用して送信する（Ｓ４４）。また、送信先がエリア内でなく（Ｓ３４のＮ）、あるいは空きの通話チャネルがなければ（Ｓ４２のＮ）、基地局装置１２は送信元の端末装置１０に送信不可の旨を送信する（Ｓ４６）。また、障害検出部２４が監視したリンクの状態にもとづいて、リンクの切断が検出されなければ（Ｓ２２のＮ）、基地局装置１２は通常の動作を実行する（Ｓ４０）。

図１０は、端末装置１０の通信手順を示すフローチャートである。端末装置１０は、基地局装置１２から送信された報知チャネルを受信する（Ｓ５０）。報知チャネルに含まれた緊急報知フラグがＯＮ、すなわち「１」であれば（Ｓ５２のＹ）、端末装置１０は緊急報知用チャネルを受信できるように拡散符号等を設定する（Ｓ５４）。また、報知チャネルに含まれた情報にもとづいて、図７（ａ）−（ｂ）に示したように緊急のメッセージを表示する（Ｓ５６）。端末装置１０がデータを送信する場合でなく（Ｓ５８のＮ）、データを受信する場合において（Ｓ６０）、データの受信が緊急報知用チャネルでなされると（Ｓ６２のＹ）、端末装置１０は緊急報知用チャネルのデータを処理する（Ｓ６４）。一方、データの受信が緊急報知用チャネルでなされなく（Ｓ６２のＮ）、送信不可の情報でなければ（Ｓ７０のＮ）、端末装置１０は通話チャネルのデータを処理する（Ｓ７２）。また、送信不可の情報であれば（Ｓ７０のＹ）、端末装置１０は送信動作を停止する（Ｓ７４）。

端末装置１０がデータを送信する場合（Ｓ５８のＹ）、通話チャネルでデータを送信する（Ｓ６８）。なお、報知チャネルに含まれた緊急報知フラグがＯＮでなく、すなわち「０」であれば（Ｓ５２のＮ）、端末装置１０は基地局装置１２に対して通常の動作を行う。

以上の構成による通信システム１００の動作を図１１を使用しつつ説明する。図１１は、通信システム１００の通信手順を示すシーケンス図である。ここでは、ひとつの基地局装置１２に接続された第１端末装置１０ａと第２端末装置１０ｂが通信しているものとする。また、ネットワーク１４に接続されたルータをネットワーク１４として説明する。第１端末装置１０ａから第２端末装置１０ｂにデータを送信する場合、第１端末装置１０ａは基地局装置１２にデータを送信し（Ｓ８０）、ネットワーク１４を介して（Ｓ８２、Ｓ８４）、基地局装置１２が第２端末装置１０ｂにデータを送信する（Ｓ８６）。なお、第２端末装置１０ｂから第１端末装置１０ａにデータを送信する場合は、上記と反対の順序でデータが送信される。基地局装置１２がネットワーク１４との間の障害を検出すれば（Ｓ８８）、基地局装置１２はエリア内ルーティングに切り替える（Ｓ９０）。

基地局装置１２は、エリア内ルーティングに切り替えた旨の情報を第１端末装置１０ａに送信し（Ｓ９２）、さらに第２端末装置１０ｂに送信する（Ｓ９４）。なお、ステップ９２とステップ９４は別のステップとして記載したが、実際は同一の報知チャネルを使用して送信される。第１端末装置１０ａは、送信すべきデータが発生すれば（Ｓ９６）、基地局装置１２にデータを送信する（Ｓ９８）。基地局装置１２は、受信したデータの送信先が第２端末装置１０ｂであることを確認して、当該データを第２端末装置１０ｂに送信する（Ｓ１００）。第２端末装置１０ｂは、受信処理を実行する（Ｓ１０２）。

本発明の実施例によれば、一端に端末装置を接続し、他端にネットワークを接続した状態で、ネットワークの障害の発生を検出すれば、端末装置にその旨を通知しつつ、端末装置間の通信を有効にするので、端末装置が切り替えを認識できて、端末装置間の通信が確実に実行できる。また、ネットワークの障害の発生を検出することによって、災害の発生を推定して、端末装置に通知できる。また、ネットワークの障害の発生を通知するために、通信中に使用している報知チャネルを使用するので、端末装置の処理量の増加を抑えつつ、確実に通知が行われる。また、ひとつの基地局装置に接続された端末装置に対して報知される新たな報知チャネルを設定するので、端末装置間で所定の情報を共有できる。また、エリア内ルーティングの際に、信号に含まれたフラグの値にもとづいて、報知すべき信号であるかを検出できるので、処理が簡易になる。また、ユーザにとっては、ネットワークに障害が生じても所定の端末装置との通信を継続できる。また、通信事業者にとっては、ネットワークに障害が生じても所定の通信サービスを提供できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、端末装置１０は、基地局装置１２との通信における端末装置に相当するので端末装置と名づけた。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１０は、基地局装置１２と端末装置１０の間と別の通信方式によって、さらに別の通信装置を接続し、当該通信装置と基地局装置１２の間でデータを中継する機能を有していてもよい。すねわち、端末装置１０は、別の通信装置との関係で基地局装置に相当してもよい。なお、端末装置１０と別の通信装置の間の通信方式は、無線通信に限らず、有線通信であってもよい。本変形例によれば、さまざまな通信の形態に本発明を適用できる。つまり、基地局装置１２に接続されていればよい。

本発明の実施例において、障害検出部２４は、ネットワーク１４の状態を監視している。しかしながらこれに限らず例えば、基地局装置１２への通電の状況も監視し、ネットワーク１４の状態と基地局装置１２への通電の状況によって、災害の有無を検出して、ルーティング制御部２０に出力してもよい。その場合、基地局装置１２は、端末装置１０に災害の発生を通知する。なお、基地局装置１２にはバッテリー等が備えれているものとする。本変形例によれば、単なるネットワーク１４の障害と、災害を区別できる。つまり、ネットワーク１４に生じた障害の原因を特定できればよい。

本発明の実施例において、検出部６８は、データに含まれた「同報フラグ」にもとづいて、データをひとつの端末装置１０に送信するか、あるいは複数の端末装置１０に対して報知するかを決定した。しかしながらこれに限らず例えば、データに「同報フラグ」を設けず、送信先のアドレスに対して同報用のアドレスを予め定義してもよい。その場合、検出部６８は、データに含まれた送信先のアドレスにもとづいて、データをひとつの端末装置１０に送信するか、あるいは複数の端末装置１０に対して報知するかを決定する。本変形例によれば、同報フラグが不要になる。つまり、データをひとつの端末装置１０に送信するか、あるいは複数の端末装置１０に対して報知するかが区別できればよい。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムでのチャネルの遷移を示す図である。 図１の第１無線通信部の構成を示す図である。 図１のルーティング制御部の構成を示す図である。 図１の記憶部に記憶したルーティング対象の装置に関する情報のデータ構造を示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）は、図１の基地局装置が送信する報知チャネルのデータ構造を示す図である。 図７（ａ）−（ｂ）は、図１の端末装置での表示を示す図である。 図１の基地局装置が受信する信号のデータ構造を示す図である。 図１の基地局装置の通信手順を示すフローチャートである。 図１の端末装置の通信手順を示すフローチャートである。 図１の通信システムの通信手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ 基地局装置、 １４ ネットワーク、 １６ 通信装置、 １８ 無線通信部、 ２０ ルーティング制御部、 ２２ ＩＦ部、 ２４ 障害検出部、 ２６ 記憶部、 ２８ 装置制御部、 ３０ アンテナ、 ４０ 切替部、 ４２ 送信用ＲＦ部、 ４４ 変調部、 ４６ 受信用ＲＦ部、 ４８ 復調部、 ５０ ベースバンド処理部、 ６０ 第１切替部、 ６２ ネットワークルーティング部、 ６４ エリア内ルーティング部、 ６６ 第２切替部、 ６８ 検出部、 ７０ 送信先決定部、 １００ 通信システム、 ２００ 無線側デジタル信号、 ２０２ ネットワーク側デジタル信号、 ２０４ 記憶部信号、 ２０６ 検出信号、 ２０８ 無線側アナログ信号。

Claims (8)

1. 一端がネットワークに接続され、他端が複数の通信装置に接続されており、前記複数の通信装置のそれぞれと前記ネットワークとの間の通信を実行する通信部と、
   前記ネットワークの状態を監視する監視部と、
   前記ネットワークの状態を監視した結果にもとづいて、前記通信部に対して、前記複数の通信装置のそれぞれと前記ネットワークとの間の通信から、前記複数の通信装置間の通信に切り替えるように指示する制御部とを備え、
   前記通信部は、前記複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を前記複数の通信装置にそれぞれ通知することを特徴とする基地局装置。
2. 前記監視部は、前記ネットワークの状態として、ネットワークの障害の発生を監視し、
   前記制御部は、前記監視部において前記ネットワークの障害の発生が検出された場合に、前記通信部に対して、前記複数の通信装置のそれぞれと前記ネットワークとの間の通信から、前記複数の通信装置間の通信に切り替えるように指示し、
   前記通信部は、前記複数の通信装置間の通信に切り替わった旨として、前記ネットワークの障害の発生を前記複数の通信装置にそれぞれ通知することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記通信部は、前記複数の通信装置のそれぞれと前記ネットワークとの間の通信を実行している場合に、前記複数の通信装置のそれぞれに対して所定の情報を報知するための報知チャネルを設定し、当該報知チャネルを使用して前記複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を前記複数の通信装置にそれぞれ通知することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 前記通信部は、前記報知チャネルを使用して前記複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を前記複数の通信装置にそれぞれ通知した後に、前記複数の通信装置のそれぞれに対して新たな情報を報知するための新たな報知チャネルをさらに設定することを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
5. 前記新たな報知チャネルで報知すべき情報を記憶する情報記憶部をさらに備え、
   前記通信部は、前記新たな報知チャネルを使用して前記記憶した情報を前記複数の通信装置にそれぞれ報知することを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
6. 前記通信部は、
   前記複数の通信装置間の通信に切り替わった場合に、所定の通信装置から受信した信号より、当該信号を送信すべき対象に関する情報を検出する検出部と、
   前記検出した情報が信号を送信すべき対象として前記複数の通信装置のいずれかを指定している場合に、指定された通信装置に前記受信した信号を送信し、前記検出した情報が信号を送信すべき対象として前記複数の通信装置を指定している場合に、前記複数の通信装置に前記受信した信号をそれぞれ送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の基地局装置。
7. 前記検出部は、前記信号を送信すべき対象に関する情報として、前記受信した信号に含まれたフラグの値を検出し、かつ前記受信した信号に含まれたフラグの値が、前記指定された通信装置に対する送信、あるいは前記複数の通信装置に対する送信のいずれかに対応していることを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
8. 複数の通信装置のそれぞれとネットワークとの間の通信を実行するステップと、
   前記ネットワークの状態を監視するステップと、
   前記ネットワークの状態を監視した結果にもとづいて、前記複数の通信装置のそれぞれと前記ネットワークとの間の通信から、前記複数の通信装置間の通信に切り替えるステップと、
   前記複数の通信装置間の通信に切り替わった旨を前記複数の通信装置にそれぞれ通知するステップと、
   を備えることを特徴とする通信制御方法。

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