JP3625413B2 - 中継機 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおいて基地局と端末との間の通信を中継する中継機に関し、特に複数の呼を同時に接続可能な通信装置を含む中継機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動通信システムに関し、通信チャネルの切換えに関する各種技術が提案されている。
【0003】
特開平6−178352公報に開示される移動通信システムでは、サービスエリアを構成している複数の各マクロセルが複数のマイクロセルにそれぞれ分割され、各マイクロセルに送受信アンテナが配置されている。マクロセル内にある各移動端末には、各々異なる通信チャネルが割当てられる。移動端末のマイクロセル間の移動に伴い、該移動端末に割当てられている通信チャネルの信号を移動先のマイクロセルの送受信アンテナが常に受信可能になるように、マクロセルの基地局内の複数の変復調器と各マイクロセルの送受信アンテナとの組合わせが調整される。特開平5−191304公報は、マイクロ波衛星通信システム等の送受信装置において用いられる不用波除去用のシンセサイザを開示している。
【0004】
特開平6−54366公報の移動通信システムでは、移動局の移動に伴うチャネル切換えの際に空き通話チャネルがなくチャネル切換えができない場合、該移動局からのチャネル切換え要求メモが、移動先のセル内の基地局内のメモリに記憶される。移動先のセル内の基地局に対する呼接続の新規要求時には、メモリの記憶内容が参照され、チャネル切換え要求メモがあれば、移動に伴うチャネル切換えのための空き通話チャネルの確保のために、新規呼の接続が拒否される。特開平11−239375公報の移動通信システムでは、移動局が複数のゾーンを行き来している回数を計数し、チャネル切換えの基準となる受信レベルの判定閾値を、計数された回数に応じて増加させる。
【0005】
移動通信システムの1つとして近年普及しているPHS(Personal Handyphone System)ではTDMA/TDD方式が採用されているので、PHSの通信チャネルは、搬送波のキャリア周波数とTDMAフレーム内のタイムスロットの位置とによって規定される。新規呼の接続の際に使用すべきタイムスロットは、公衆基地局によって定められて、端末に伝達されている。新規呼接続のために使用すべきと通知されたタイムスロットが他の呼によって既に使用中である場合、該タイムスロットを新規呼接続に用いることはできないので、たとえばPHSに予め定められているリンクチャネル確立再要求手順に基づき、使用中のタイムスロットとは別の空きタイムスロットを新規呼接続に使用するようにしている。
【0006】
具体例として、PHSの端末(Personal Station:PS)から公衆基地局(Cell Station:CS)に対して発信を行う場合の手順を述べる。端末は公衆基地局に対して、リンクチャネル確立要求制御信号を送出する。リンクチャネル確立要求の制御信号に応答して、端末が通話を行う際に使用されるタイムスロットおよびキャリア周波数が公衆基地局で割当てられ、該タイムスロットおよびキャリア周波数を指定するためのリンクチャネル割当制御信号が、公衆基地局から送信されて端末に受信される。リンクチャネル割当制御信号によって公衆基地局から割当てられているタイムスロットが使用不能の場合、該割当てられているタイムスロットが使用不能な旨が端末から公衆基地局に通知され、かつ別のタイムスロットおよびキャリア周波数の割当てを要求するためのリンクチャネル確立再要求制御信号が、端末から公衆基地局に対して送出される。リンクチャネル確立再要求制御信号の送出後、端末は、使用可能なタイムスロットが公衆基地局によって割当てられるのを、ただ待っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来技術のPHSでは、端末と公衆基地局との間の呼の新規接続時には、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは公衆基地局から通知されている。通知された通信チャネルが既存の他の呼によって既に使用中である場合、端末は、リンクチャネル確立再要求のための手順に基づき、未使用の空き通信チャネルが新規呼の接続に使用可能になるようにしている。上記の通信チャネルの指定手順では、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルを指定するのは端末ではなく公衆基地局なので、端末において未使用の通信チャネルを公衆基地局が指定するとは限らない。このために、リンクチャネル確立再要求制御信号の送出等の余分な手順を踏む必要がある可能性が高く、新規呼の接続が途中で失敗する確率も増加しやすいため、呼接続の成功率の低下を招いている。特に、端末に代わって、2以上の呼を同時に接続可能な通信装置を含む中継機および該通信装置を含む第2世代コードレス電話機の親機が、公衆基地局との間の呼を新規に接続しようとする場合、上記の理由に基づき呼接続の成功率が低下し易い。
【0008】
本発明の目的は、基地局との間の新規呼の接続の成功率を向上可能な中継機を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、
複数の通信チャネルを使用可能であり、かつ2以上の呼を並行して接続可能な通信装置と、
通信装置を制御する通信制御装置とを含み、
通信装置が基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、基地局から中継機に通知されており、
通信制御装置は、通信装置を用いる基地局との間の新規呼の接続時に、
(1)通信装置が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断し、
(2)基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信装置によって、該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに該既存呼を移動させ、
(3)通信装置に、前記使用すべき通信チャネルを用いて、基地局との間の新規呼を接続させ、
前記既存呼の移動時に、移動通信系の無線通信規格に予め定められるTCH切換え手順を用い、
相互に等しい通信チャネルにおける信号の送受が可能な前記通信装置が中継機に2以上含まれ、かつ移動すべき既存呼が中継機と端末との間の呼である場合、
前記通信制御装置は、
既存呼が現在使用中の通信装置とは異なる他の通信装置を用いることと、該使用中の通信チャネルへ移動することとを指示するTCH切換え指示信号を、既存呼が現在使用中の通信装置および通信チャネルを用いて送信させ、
かつ切戻り用の同期バースト信号を、前記他の通信装置を用いかつ前記既存呼が現在使用中の通信チャネルを用いて送信させることを特徴とする中継機である。
【0010】
本発明に従えば、中継機において、中継機と基地局との間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは、基地局によって定められて中継機に通知されている。この場合、中継機は、基地局との新規呼の接続時に、該新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって既に使用されているならば、該既存呼を他の通信チャネルに移動させて、該使用すべき通信チャネルを用いて新規呼を接続させる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を基地局に要求する必要がないので、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【0012】
また、中継機の通信装置が移動通信系の無線通信規格に基づいて動作している場合、既存呼の移動時に該無線通信規格の1つであるTCH切換え手順が用いられる。これによって既存呼の移動が既存の手順を用いて確実に可能になるので、呼接続の成功率が向上する。
【0014】
さらに、中継機において、中継機と端末との間の既存呼移動時にTCH切換え手順が用いられ、かつ相互に等しい通信チャネルを使用可能な通信装置が2つ以上あるならば、中継機と端末との間の既存呼の移動時に、既存呼は現在使用中の通信チャネルを、現在使用中の通信装置とは異なる通信装置で用いるように移動し、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信装置の通信チャネルを用い、既存呼が移動すべき移動先の他の通信装置を用いて、送信される。これによって、TCH切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができるので、TCH切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の中継機を用いる通信システムであるPHS(Personal Handyphone System)11の概略的構成を示すブロック図である。PHS11は、本発明の中継機16の他に、1以上の公衆基地局(Cell Station)13と、固定通信網14と、複数の端末(Personal Station:PS)15とを含む。図1の例では、3つの公衆基地局13と6つの端末15と1つの中継機16とが含まれる。固定通信網14は、1以上の移動通信交換局(Mobile Switch Center:MSC)17と、1以上のサービス制御局18と、伝送路網19とを含む。
【0018】
公衆基地局13は、PHS11のサービスが提供されるべきサービス地域内に、分散配置される。全公衆基地局13は、固定通信網14を介して相互接続されている。全移動通信交換局17と全サービス制御局18とは、伝送路網19を介して相互接続されている。中継機16は、公衆基地局13と端末15との間の通信の中継のために、公衆基地局13に無線接続または有線接続されている。図1の例では、中継機16は公衆基地局13に無線接続されている。端末15は、全公衆基地局13および全中継機16のうちのいずれか1つに無線接続されている。端末15は、PHS11に予め登録されており、PHS11のサービス地域内を任意に移動可能である。
【0019】
固定通信網14の伝送路網19は、たとえばISDN(Integrated Services Digital Network)によって実現される。固定通信網15には、さらに一般電話交換網等のPHS11以外の外部通信網が接続されていてもよい。中継機16は、たとえば、第2世代コードレス電話機の親機、またはPHSの室内用中継アンテナで実現される。端末15は、第2世代コードレス電話機の子機、またはPHS端末で実現される。なお本実施の形態の中継機16は、中継機配下の端末15と公衆基地局13との間の信号送受の中継だけでなく、中継機配下の複数の端末間の信号送受の中継、すなわち中継機配下の複数端末間の内線通信の機能を合わせ持つ場合の例になっている。以後の説明では、「公衆基地局13と端末15との間」を「基地局−端末間」と略記し、「公衆基地局13と中継機16との間」を「基地局−中継機間」と略記し、「中継機16と端末15との間」を「中継機−端末間」と略記する。
【0020】
PHS11の各種の規定は、RCR_STD−28〔第2世代コードレス電話システム標準規格〕に規定されている公衆用規定に準じている。公衆基地局−端末間の信号送受と、基地局−中継機間の信号送受と、中継機−端末間の信号送受とは、無線通信によってそれぞれ行われる。これら無線通信のために、基地局−端末間と、基地局−中継機間と、中継機−端末間とには、制御チャネル(Control Channel:LCCH)および通信チャネル(Traffic Channel:TCH)がそれぞれが用意されている。
【0021】
PHS11内部の無線通信は、多重アクセス方式として、4多重マルチキャリアTDMA(時分割多元接続方式:Time Division Multiple Access)/TDD(Time Division Duplex)方式を採用している。4多重マルチキャリアTDMA/TDD方式では、1本の無線搬送波に重畳されるベースバンド信号が複数のTDMAフレームに区分され、単一TDMAフレームが8個のタイムスロットに区分される。単一TDMAフレーム内の全タイムスロットのうちの前半4個が、下り回線のチャネルに割当てられ、該全タイムスロットのうちの後半4個が上り回線のチャネルに割当てられている。
【0022】
TDMA/TDD方式においては、チャネルは、該チャネルに割当てられているタイムスロットと、該タイムスロットを含むベースバンド信号をが重畳される搬送波のキャリア周波数とによって、区別される。制御チャネルに割当てられているタイムスロットは、ベースバンド信号内に、TDMAフレームの時間幅の整数倍である予め定める特定周期で、間欠的に配置されている。ベースバンド信号の全TDMAフレーム内の全タイムスロットのうち、制御チャネルに割当てられていない残余のタイムスロットは、通信物理スロットと呼ばれ、通信チャネルに割当てられている。通信チャネルは、発信および着信時の信号送受に用いられ、特に音声情報およびデータ情報等のユーザ情報の送受に用いられる。
【0023】
再び図1を参照する。中継機16は、1以上の通信装置31と通信制御装置32とを含む。図1では2台の通信装置31が含まれる。各通信装置31は、2以上の呼を個別かつ並行して接続可能である。通信装置31における呼接続は、通信制御装置32によって制御される。
【0024】
中継機16は、基地局−端末間の信号送受の中継のために、基地局−中継機間の無線通信に用いられる公衆用電磁波と、中継機−端末間の無線通信に用いられる自営用電磁波とを、通信装置31において相互に変換する。このために、中継機16配下の端末15が待機状態にある間、中継機16は、公衆基地局13から無線送信される信号を通信装置31において待受けながら、かつ、公衆基地局13から中継機16の通信装置31を経由して送信される信号を該中継機16配下の端末15に待受けさせるために、通信装置31から中継機16配下の端末15に対し自営用電磁波を用いて制御信号を送信している。中継機16の配下にある端末15とは、中継機16内の通信装置31からの電磁波を受信可能なサービス領域にある端末15である。
【0025】
基地局−端末間でユーザ情報が送受される間、中継機16の通信装置31は、端末15に対しては自営用電磁波を用いて無線通信を行い、公衆基地局13に対しては公衆用電磁波を用いて無線通信を行う。基地局−中継機間の通信チャネル、および中継機−端末間の通信チャネルのうちのいずれか一方の通信チャネルを用いて送信されるユーザ情報を中継機16の通信装置31が受信すると、受信されたユーザ情報が上記2つの通信チャネルのうちのいずれか他方を用いて通信装置31から送信される。
【0026】
中継機16配下の複数の端末15間の内線通信が中継機16を経由して可能な場合、中継機16における中継機16配下の複数の端末15間の信号送受の中継は、公衆基地局−端末間の信号送受の中継と同様に行われる。すなわち、中継機16の通信装置31は、中継機16配下の複数の各端末15と中継機16との間に呼を接続させてかつ通信経路を確立させ、確立された各端末15との通信経路を用いて送信される音声情報等のユーザ情報を相互に乗換えている。
【0027】
本実施の形態の中継機16は、基地局−中継機間の新規呼接続に特徴がある。通信装置31が基地局−中継機間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、公衆基地局13から中継機16に通知されている。通信制御装置32は、通信装置31における基地局−中継機間の新規呼の接続時に、まず、通信装置31が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断する。基地局−中継機間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信制御装置32は、通信装置31によって、新規呼の接続に使用すべき通信チャネル以外の他の空き通信チャネルに既存呼を移動させ、かつ、通信装置31によって、前記使用すべき通信チャネルを用いて基地局−中継機間の新規呼を接続させる。このように、基地局−中継機間の新規呼の接続時に、新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって使用中であれば、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局13に要求する代わりに、既存呼を該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに移動させる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局13に要求する必要がないので、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【0028】
本実施の形態の中継機16における基地局−中継機間の新規呼接続を、中継機16配下の端末15から中継機16配下以外の他の端末15に対する外部発信を行う場合を例として、さらに詳細に説明する。外部発信時において、中継機16配下の端末15と中継機16との間の呼が接続されかつ該端末15から外部発信が要求される場合、中継機16は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルの指定のためのシーケンスを実行する。まず中継機16は該公衆基地局13を介して移動通信交換局に対し、LCH(Link Channel)確立要求信号を制御チャネルを用いて送信する。固定通信網および公衆基地局13を含む事業者側ネットワーク内において、中継機16からのLCH確立要求信号に応答して、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが割当てられ、割当てられた通信チャネルを示すLCH割当て信号が、移動通信交換局から公衆基地局13を介して端末15に対し、制御チャネルを用いて送信される。TDMAでは、具体的には、LCH割当て信号は、割当てられた通信チャネルを規定するタイムスロットおよびキャリア周波数を示している。
【0029】
このように、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは、公衆基地局13から中継機16に対して割当て指定されるものであり、中継機16が使用可能な全通信チャネルのうちの未使用の空き通信チャネルを、公衆基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルとして、中継機16自身が自由に指定することは困難である。中継機16が使用可能な通信チャネルは公衆基地局13との間の呼だけでなく端末15との間の呼にも用いられているので、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが内線通信のための呼等によって既に使用中である場合、基地局−中継機間の通信確立は失敗する。
【0030】
PHSでは、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべきと公衆基地局13が指定している通信チャネルが既存呼によって使用済の場合、公衆基地局13から割当てられている通信チャネルが使用不能な旨を伝達し、現在指定されている通信チャネルとは別の通信チャネルの割当てを要求するために、LCH確立再要求信号を中継機16から公衆基地局13を経由し交換局に送出する手順が用意されている。この場合交換局側では、LCH確立再要求信号に応答して基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを再指定して、指定された通信チャネルをLCH割当て信号によって中継機16に通知する。このようなLCH確立再要求信号を送出する手順においても、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは公衆基地局13が指定するので、内線通話等の公衆基地局13が知り得ない通信に使用されている通信チャネルが増加し、未使用の空き通信チャネルが減少するほど、基地局−中継機間の新規呼接続の成功率が低下し易い。またLCH確立再要求信号を送出する手順が用いられる場合、基地局−中継機間の新規呼接続の手順数が増加するので、基地局−中継機間の新規呼接続のシーケンスの失敗の可能性が増加するので、新規呼接続の失敗の可能性も高くなる。
【0031】
そこで図1の中継機16では、LCH割当て信号によって、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべきと公衆基地局13から中継機16に割当てられている通信チャネルが既存の通信の呼によって使用中である場合、該割当てられている通信チャネルを使用中の既存呼がTCH切換えが可能な状態にあり、かつ該既存呼の移動先となる空き通信チャネルがあれば、公衆基地局13との通信開始に先立ち、該割当てられているスロットを使用中の既存呼をTCH切換え手順に基づいて空き通信チャネルに移動させる。
【0032】
図2は、基地局−中継機間の新規呼接続時における通信制御装置32内部の呼接続の制御処理を示すフローチャートである。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが公衆基地局13から中継機16に通知されると、ステップA0からステップA1に進む。中継機16が使用可能な全ての各通信チャネルの使用状態は、通信制御装置32によって常に把握されている。ステップA1において通信制御装置32は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルの使用状態を判断する。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼に使用されておらず空いているならば、ステップA1からステップA5に移行する。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって使用中ならば、ステップA2において通信制御装置32は、中継機16の通信装置31が使用可能な全通信チャネルのうちに、既存呼の移動先と成り得る空き通信チャネルが有るか否かを判断する。空き通信チャネルが有ればステップA3に移行し、空き通信チャネルが無ければステップA6に移行する。
【0033】
ステップA3において通信制御装置32は、TCH切換え手順を用いて、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用中の既存呼を空き通信チャネルに移動させる。ステップA4において通信制御装置32は、ステップA3で実行されるTCH切換え手順の成否を判断する。TCH切換え手順が成功しているならばステップA5に移行し、失敗しているならばステップA6に移行する。ステップA5において通信制御装置32は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用して、通信装置31に、基地局−中継機間の新規呼を接続し、ステップA7で図2の処理を終了する。ステップA5において通信制御装置32は、基地局−中継機間の新規呼接続が失敗した旨を報知して、ステップA7で図2の処理を終了する。
【0034】
TDMA方式が採用されている状況下の既存呼の移動は、具体的には以下のとおりである。たとえば、中継機16が第1〜第4タイムスロットを使用可能であり、第3タイムスロットと第4タイムスロットとが内線通信のための既存呼に使用されていて、第1タイムスロットと第2タイムスロットとが空いていて、公衆基地局13から中継機16に対して、基地局−中継機間の呼に第4タイムスロットを使用すべきであると指定されているとする。この場合、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき第4タイムスロットが内線通信の既存呼によって使用されており、かつ第1および第2タイムスロットが空いているので、ステップA1からステップA2を経てステップA3に進む。この結果ステップA3において、TCH切換え手順に基づき、内線通話の既存呼を、現在使用中の第4タイムスロットから空いている第1または第2タイムスロットに移動させる。既存呼移動のためのTCH切換え手順が成功した場合、第4タイムスロットが空き状態になるので、ステップA3からステップA4を経てステップA5に進み、公衆基地局13によって割当てられている第4タイムスロットを用いて基地局−中継機間の新規呼を接続し、該新規呼を用いた通信経路を確立する。
【0035】
以上説明したように、中継機16において、基地局−中継機間の新規呼接続に先立ち、該新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用している既存呼が、TCH切換え手順を用いて移動されている。これによって、リンクチャネル確立再要求手順を使用する事なく、新規呼接続に使用すべき通信チャネルを空けることができる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局13に要求する必要がないので、基地局−中継機間の新規呼接続の際の手順の不要な増加が抑えられるため、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【0036】
また既存呼の移動時には、PHSの無線通信規格に予め定められているTCH切換え手順が用いられる。新規呼接続時に移動対象となる既存呼は、基地局−中継機間の呼であってもよく、中継機−端末間の呼であってもよい。移動すべき既存呼が基地局−中継機間の呼である場合、中継機16が疑似的に端末15として機能し、移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合、中継機16が疑似的に公衆基地局13として機能する。この結果、基地局−中継機間の既存呼の移動時のTCH切換え手順、および中継機−端末間の既存呼の移動時のTCH切換え手順は、どちらも、公衆基地局13と端末15とが直接無線接続されている場合の基地局−端末間のTCH切換え手順と等しい。TCH切換え手順では、中継機16側から移動先候補の通信チャネルを公衆基地局13に指定可能なので、既存呼を空きチャネルに容易に移動可能である。これによって既存呼の移動が既存の手順を用いて確実に可能になるので、呼接続の成功率がさらに向上する。
【0037】
図3は、移動すべき既存呼が基地局−中継機間の呼である場合のTCH切換え手順を示す図である。中継機16と公衆基地局13とが通信チャネルを用いてユーザ情報を送受している状況下で、該通信チャネルの切換えを中継機16が必要とする場合、中継機16から公衆基地局13に対し、現在使用中の通信チャネルを用いて、TCH切換え要求信号S11が送信される。TCH切換え要求信号S11の受信に応答し、公衆基地局13は、中継機16と公衆基地局13との間で使用可能な空き通信チャネルを検索して、検索された空き通信チャネルのうちのいずれか1つを移動先として選択する。選択された移動先の空き通信チャネルを指定する情報を含むTCH切換え指示信号S12が、公衆基地局13から中継機16に対し、現在使用中である移動元の通信チャネルを用いて送信される。TDMAを採用する通信系では、TCH切換え指示信号S12は、移動先の空き通信チャネルキャリア周波数およびタイムスロットを指定する。
【0038】
TCH切換え指示信号S12送信後、公衆基地局13は、中継機16からの同期バースト信号S13を、移動先の通信チャネルにおいて待受けつつ、中継機16に対し、切戻り用の同期バースト信号S14を移動元の通信チャネルを用いて、時間経過に伴い繰返し送信する。TCH切換え指示信号S12を中継機16が受信したならば、中継機16は、公衆基地局13に対し、該TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信しつつ、中継機16からの該同期バースト信号S13に応答する公衆基地局13からの同期バースト信号S15を、移動先の通信チャネルにおいて待受ける。
【0039】
公衆基地局13が中継機16からの同期バースト信号S13を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、公衆基地局13は、該同期バースト信号S13に応答する同期バースト信号S15を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信する。TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13の送信時から予め定める所定時間内に、中継機16が公衆基地局13からの同期バースト信号S15を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、中継機16と公衆基地局13との間で、移動先の通信チャネルを用いて、TCHバースト信号S16が送受される。この結果TCH切換え手順は成功したと見なされ、基地局−中継機間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【0040】
図3のTCH切換え手順において、TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13の送信時から前記所定時間内に、公衆基地局13から移動先通信チャネルを用いて送信される同期バースト信号15を中継機16が捕捉できない場合、中継機16は、TCH切換えシーケンスから図4に示す切戻りシーケンスに移行する。切戻りシーケンスは、TCH切換え手順の失敗時に、移動元の通信チャネルに戻って該移動元通信チャネルを用いてユーザ情報送受を継続させるためのシーケンスである。
【0041】
切戻りシーケンス移行後、中継機16は、公衆基地局13から移動元通信チャネルを用いて送信されている切戻り用同期バースト信号S14を待受ける。切戻り用同期バースト信号S14が受信されたならば、中継機16は、公衆基地局13に対し、移動元通信チャネルを用いて、該切戻り用同期バースト信号S14に応答する同期バースト信号S17を、移動元通信チャネルを用いて送信する。公衆基地局13が中継機16からの同期バースト信号S17を移動元通信チャネルにおいて受信したならば、中継機16と公衆基地局13との間で、移動元通信チャネルを用いて、TCHバースト信号S16が送受される。この結果基地局−中継機間のユーザ情報送受が、移動元の通信チャネルを用いて再開される。この結果、既存呼の移動が失敗しても、既存呼を用いたユーザ情報を送受は再開可能なので、既存呼を用いた通信に支障が生じない。切戻りシーケンスに移行している場合、TCH切換えに失敗しているので、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは既存呼に占有されたままになる。
【0042】
図1の中継機16が、相互に等しいチャネルにおける信号の送受が可能な2以上の通信装置を2以上含み、かつ移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合、TCH手順にもさらに特徴がある。この場合、通信制御装置32は、中継機−端末間の既存呼の移動時に、既存呼の移動先の通信チャネルを現在使用中の通信装置とは別の通信装置を用いかつ既存呼が現在使用中である移動元の通信チャネルと等価になるように選ぶ。さらに通信制御装置32は、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて、送信される。これによって、TCH切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができるので、TCH切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【0043】
具体例として、たとえば、第1および第2通信装置31の2つを含み、かつ各通信装置31が第1〜第4タイムスロットの4つを使用可能な構成の中継機16において、現在、中継機16配下の端末15同士の内線通話のために、第1通信装置31の第3タイムスロットと第2通信装置31の第4タイムスロットとが使用されている状況下で、中継機16配下の他の端末15から公衆基地局13に対し、伝送速度が64kbit/sのデータ通信を行おうとしている場合を例として、詳細に説明する。PHSにおいて伝送速度が64kbit/sのデータ通信を行う場合、1つのデータ送受に2つの通信チャネルが同時使用される。このために公衆基地局13から上記状況下の中継機16に対し、64kbit/sの通信のために第1タイムスロットおよび第3タイムスロットに位置する2つの通信チャネルの使用が割当てられたとする。この場合、第2通信装置31の第3タイムスロットは内線通話に既に使用されているので、64kbit/sデータ通信には第1通信装置31の第3タイムスロットを使用するのが妥当である。ところが、中継機16によっては、中継機16の構造上の制限のために、64kbit/sデータ通信時に用いられる2つの通信チャネルは相互に同じ通信装置31の通信チャネルである必要があるというものが存在する。このような中継機16において、上記の64kbit/sデータ通信時に第1通信装置31の第1タイムスロットを使用するには、第1通信装置31の第3タイムスロットを使用している内線通話用の既存呼を他のタイムスロットに移動させる必要がある。この際に、第1通信装置31の第3タイムスロットを使用中の既存呼を、第2通信装置31の第3タイムスロットに移動させるようにTCH切換えを行い、かつTCH切換えシーケンス内において、切戻り用の同期バースト信号を、第2通信装置31の第3通信チャネルと同じキャリア周波数およびタイムスロットで送信するようにする。
【0044】
図5は、移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合のTCH切換え手順を示す図である。中継機16と端末15とが通信チャネルを用いてユーザ情報を送受している状況下で、該通信チャネルの切換えを中継機16が必要とする場合、中継機16は、中継機16と端末15との間で使用可能な空き通信チャネルを検索して、検索された空き通信チャネルのうちのいずれか1つを移動先として選択する。選択された移動先の空き通信チャネルを指定する情報を含むTCH切換え指示信号S12が、中継機16から端末15に対し、現在使用中である移動元の通信チャネルを用いて送信される。TDMAを採用する通信系では、TCH切換え指示信号S12は、移動先の空き通信チャネルキャリア周波数およびタイムスロットを指定する。
【0045】
TCH切換え指示信号S12送信後、中継機16は、端末15からの同期バースト信号S13の移動先の通信チャネルにおける待受けと、切戻り用の同期バースト信号S14の移動先の通信チャネルを用いる送信とを、並行して実行する。切戻り用の同期バースト信号は、時間経過に伴い繰返し送信される。TCH切換え指示信号S12を中継機16が受信したならば、端末15は、TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13の移動先の通信チャネルを用いる送信と、中継機16からの該同期バースト信号S13に応答する中継機16からの同期バースト信号S15の移動先の通信チャネルにおける待受けとを、並行して実行する。
【0046】
中継機16が端末15からの同期バースト信号S13を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、中継機16は、該同期バースト信号S13に応答する同期バースト信号S15を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信する。TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13の送信時から予め定める所定時間内に、端末15が中継機16からの同期バースト信号S15を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、端末15と中継機16との間で、移動先の通信チャネルを用いて、TCHバースト信号S16が送受される。この結果TCH切換え手順は成功したと見なされ、中継機−端末間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【0047】
図5のTCH切換え手順において、TCH切換え指示信号S12に応答する同期バースト信号S13の送信時から前記所定時間内に、公衆基地局13から移動先通信チャネルを用いて送信される同期バースト信号15を中継機16が捕捉できない場合、中継機16は、TCH切換えシーケンスから図6に示す切戻りシーケンスに移行する。切戻りシーケンス移行後、端末15は、中継機16から移動元通信チャネルを用いて送信されている筈の切戻り用同期バースト信号S14を待受ける。実際には、切戻り用同期バースト信号S14は移動先通信チャネルを用いて送信されているので、TCH切換え指示信号S12に送信後に送信される同期バースト信号S13と等価になっている。
【0048】
切戻り用同期バースト信号S14が受信されたならば、端末15は、中継機16に対し、切戻り用同期バースト信号の送受に用いられた通信チャネル、すなわち移動先通信チャネルを用いて、該切戻り用同期バースト信号S14に応答する同期バースト信号S17を送信する。中継機16が端末15からの同期バースト信号S17を移動先通信チャネルにおいて受信したならば、該同期バースト信号S17を受信した通信チャネル、すなわち移動先通信チャネルを用いて、端末15と中継機16との間で、TCHバースト信号S16が送受される。この結果中継機−端末間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【0049】
このように、TCH切換え手順を用いる中継機−端末間の既存呼移動時に、切戻り用の同期バースト信号S14が、既存呼が現在使用している移動元の通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて送信される場合、端末15は、TCH切換えに失敗したと判断したならば、移動先の通信チャネルを用いて送信されている切戻り用同期バースト信号を捕捉するので、該移動先の通信チャネルを用いて切戻りシーケンスを実行することになる。これによって端末15は、TCH切換えに失敗して移動元の通信チャネルに切戻るつもりで動作しても、切戻りシーケンスの結果、移動先の通信チャネルに既存呼を移動させることになる。これによって、TCH切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができる。したがって、TCH切換えの成功率が向上するので、新規呼接続の成功率も向上する。
【0050】
本実施の形態の中継機16は本発明の中継機16の例示であり、主要な構成および動作が等しければ、他の様々な形で実現することができる。特に中継機16の各構成部品の詳細な構成および動作は、同じ効果が得られるならば、上述の構成および動作に限らず、他の構成および動作によって実現されてもよい。すなわち中継機16は、2以上の呼を並列接続可能な通信装置31と、通信装置31に新規呼の接続を制御する通信制御装置32とを最低限有せばよく、その他の構成は適宜増減されても良い。
【0051】
たとえば中継機16と公衆基地局13と端末15を含む通信系は、PHSに限らず他の通信システム、たとえばPDC(Personal Digital Cellular)を採用した携帯電話システムおよび自動車電話システム等を含む一般的な移動通信システムで実現されてもよく、移動通信システム以外の固定通信システムで実現されてもよい。
【0052】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが基地局から中継機に通知されている場合、中継機は、該新規呼接続時に、該使用すべき通信チャネルが既存呼によって既に使用されているならば、該既存呼を他の通信チャネルに移動させて、該使用すべき通信チャネルを用いて新規呼を接続させる。これによって、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。また本発明によれば、中継機の通信装置が移動通信系の無線通信規格に基づいて動作している場合、既存呼の移動時にTCH切換え手順が用いられる。これによって呼接続の成功率が向上する。
【0053】
さらにまた本発明によれば、中継機と端末との間の既存呼移動時にTCH切換え手順が用いられ、かつ相互に等しい通信チャネルを使用可能な通信装置が2つ以上あるならば、中継機と端末との間の既存呼の移動時に、既存呼の移動先の通信チャネルが既存呼の移動元の通信チャネルと通信装置以外は等価になるように選ばれ、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて、送信される。これによって、TCH切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である中継機を含むPHSの構成を示す図である。
【図2】図1の中継機における基地局−中継機間の新規呼接続時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図3】図2の中継機における基地局−中継機間の既存呼の移動時のTCH切換え手順を示すシーケンス図である。
【図4】図2の中継機における基地局−中継機間の既存呼の移動時のTCH切換え手順および切戻り手順を示すシーケンス図である。
【図5】図2の中継機における中継機−端末間の既存呼の移動時のTCH切換え手順を示すシーケンス図である。
【図6】図2の中継機における中継機−端末間の既存呼の移動時のTCH切換え手順および切戻り手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
11 PHS
13 公衆基地局(CS)
15 端末(PS)
16 中継機
31 通信装置
32 通信制御装置
S12 TCH切換え指示信号
S14 切戻り用同期バースト信号
Claims (1)
- 基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、
複数の通信チャネルを使用可能であり、かつ2以上の呼を並行して接続可能な通信装置と、
通信装置を制御する通信制御装置とを含み、
通信装置が基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、基地局から中継機に通知されており、
通信制御装置は、通信装置を用いる基地局との間の新規呼の接続時に、
(1)通信装置が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断し、
(2)基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信装置によって、該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに該既存呼を移動させ、
(3)通信装置に、前記使用すべき通信チャネルを用いて、基地局との間の新規呼を接続させ、
前記既存呼の移動時に、移動通信系の無線通信規格に予め定められるTCH切換え手順を用い、
相互に等しい通信チャネルにおける信号の送受が可能な前記通信装置が中継機に2以上含まれ、かつ移動すべき既存呼が中継機と端末との間の呼である場合、
前記通信制御装置は、
既存呼が現在使用中の通信装置とは異なる他の通信装置を用いることと、該使用中の通信チャネルへ移動することとを指示するTCH切換え指示信号を、既存呼が現在使用中の通信装置および通信チャネルを用いて送信させ、
かつ切戻り用の同期バースト信号を、前記他の通信装置を用いかつ前記既存呼が現在使用中の通信チャネルを用いて送信させることを特徴とする中継機。
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