JP4063141B2 - 無線中継装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）等の無線通信システムに用いる無線中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＰＨＳの基地局と移動局との間におけるパケット通信の方式として、４チャネル多重のＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time Division Multi Access-Time Division Duplex）方式が採用されている。上記方式では、図２に示すように５ｍｓｅｃの時間長を有する１フレームを１つの基地局における伝送信号の一単位として設定し、さらに１フレームを８等分したものを１スロット（時間長０．６２５ｍｓｅｃ）として規定している。そして、１フレーム中の４スロットを基地局から移動局（以下、「下り」と呼ぶ）への送信信号に割り当て、残りの４スロットを移動局から基地局（以下、「上り」と呼ぶ）への送信信号に割り当てている。つまり、１つの基地局は理論上最大４つの移動局との通信が同時に処理できる。また、１つのスロットには１６０ｂｉｔのデータが含まれ、１つの移動局と基地局との間では５ｍｓｅｃ毎に１６０ｂｉｔのデータが半二重で伝送されることになり、単位時間当たりで見れば３２ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信速度が得られることになる。
【０００３】
ところで、ＰＨＳでは１．９ＧＨｚ帯の無線周波数を利用しており、例えば屋外に設置されている基地局の電波が建物内の移動局に到達し難いため、屋外の基地局と屋内の移動局との間で各々の送信電波を中継する無線中継装置が従来より用いられていた（例えば、特許文献１参照）。この無線中継装置では、起動後の初期設定時に基地局から送信される電波の受信強度（電界強度）を指標として通信可能な基地局のランキングを示したデータテーブル（ランキングテーブル）を作成し、ランキングの最上位の基地局、すなわち電波の受信強度が最も大きい基地局に対して制御用チャネル（ＣＣＨ）を送信して通信要求を行うようになっていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５５１７２号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年では、インターネットの普及に伴って高速なパケット通信が行える無線通信システムの需要が高まってきており、上述のＰＨＳを利用したパケット通信においても通信速度向上のために、１つの移動局が互いに異なる複数（例えば２つ）の基地局との間で通信することにより、１つの基地局とのみ通信している場合よりも速い速度（例えば２つの基地局と通信する場合であれば最大６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信速度）が得られるようになっている。
【０００６】
しかしながら、１つの移動局と複数の基地局との間に無線中継装置が介在する場合、当該移動局からは無線中継装置も基地局とみなされるため、例えば無線中継装置で中継する基地局と移動局が直接通信する基地局とが重複する可能性があった。すなわち、移動局から見れば受信強度が最も大きいと考えられる無線中継装置と、受信強度が次に大きいと考えられる基地局とを選択したとしても、実際には２つの基地局が同一であって実質的に１つの基地局としか通信していない状況となり、本来の通信速度が得られない虞があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られるようにした無線中継装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、時分割多重された複数のスロットを利用して移動局と基地局との間で無線のパケット通信を行う無線通信システムに用いられ、移動局と基地局との間で各々の送信電波を中継する無線中継装置において、起動後の初期設定時に通信可能なスロットを有する基地局の電波強度を指標として基地局のランキングを表したデータテーブルを作成するデータテーブル作成手段と、前記データテーブルを参照して移動局との間で送信データを中継する中継先の基地局を選択する基地局選択手段とを備え、該基地局選択手段は、前記データテーブルに同一のスロットに対して複数の基地局が格納されている場合に該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電波強度の大きい基地局を当該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに複数存在する場合に各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに１つだけ存在する場合には当該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択し、前記スロットが複数存在する場合には各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記データテーブル作成手段は、基地局の電界強度を複数段階の階層に区分けするとともに初期設定時における各基地局の電界強度に対応する前記各階層に基地局を格納し、前記基地局選択手段は、前記データテーブルの複数の階層の内で電界強度の大きい階層に格納された基地局の数が多いスロットから前記中継先の基地局を選択することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記データテーブル作成手段は、同一スロットに格納される複数の基地局の電界強度の差が所定のしきい値よりも小さい場合に当該複数の基地局を前記データテーブルから削除することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記データテーブル作成手段は、基地局と移動局との間の通信が休止された場合に前記データテーブルを更新することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記データテーブルにおけるスロットに他の無線中継装置が基地局として格納されている場合に当該他の無線中継装置が中継先に選択している基地局を調査する調査手段を備え、前記データテーブル作成手段は、前記調査手段により前記他の無線中継装置が中継先に選択している基地局並びに当該他の無線中継装置を前記データテーブルから削除することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１はＰＨＳに用いる本実施形態の無線中継装置Ｃの構成を示しており、公衆あるいは自営の基地局（以下、「基地局」と呼ぶ）Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎ並びに移動局Ａとの間で送受信を行うためのアンテナ１と、アンテナ１を通じて電波による通信データの送受信を行うモデムを含む無線回路ブロック２及び無線回路ブロック２を時分割多重によってアクセス制御する無線回路制御ブロック３からなる無線通信部４と、後述するデータテーブルＤＴを格納するためのＲＡＭからなるメモリ６と、メモリ６に対する読み書きや無線回路制御ブロック３を通じた無線回路ブロック２の制御を行うためのＣＰＵ５とから構成される。なお図中Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）は基地局を、Ａは移動局（例えば、パケット通信に対応したＰＨＳ端末）を示す。
【００１７】
ここで無線中継装置Ｃの周辺の基地局Ｂ１，…は同一の周波数において制御用チャネルＣＣＨの信号を送信するが、その送信フォーマットは図２に示すように一定時間間隔（図示例では１００ｍｓｅｃ）で一定時間幅のフレーム（５ｍｓｅｃ幅）が設定され、更にそのフレームの中を０．６２５ｍｓｅｃ幅のスロット（タイムスロット）を設け、該スロットが各基地局Ｂ１…の制御用チャネルＣＣＨの報知情報等のデータの信号を送信する送信スロットを構成し、無線中継装置Ｃの無線回路ブロック２では最大８０（１スロット当たり２０で合計８０）の基地局Ｂ１…の制御用チャネルＣＣＨの信号を受信することができるようになっている。
【００１８】
ここで本実施形態の無線中継装置Ｃでは、起動後の初期設定時に各基地局Ｂ１…から制御用チャネルＣＣＨで送られる報知情報ＢＣＣＨを受信するとともに解析を行い、報知情報ＢＣＣＨを移動局Ａに向けて送信する際に、ＣＰＵ５が各基地局Ｂ１…からの受信電波の強度（電界強度）を下りの４つのスロット毎に調べ、当該電波強度を指標として基地局のランキングを表したデータテーブルを作成してメモリ６に記憶する。すなわち、本実施形態ではＣＰＵ５がデータテーブル作成手段となる。ここでデータテーブルＤＴは、図３に示すように基地局番号（例えばＢ１は１、Ｂ２は２というように通信可能なｎ個（最大２０個）分の基地局番号）に対応してそれぞれの基地局Ｂ１…のＩＤを記入する欄と、該ＩＤの基地局Ｂ１…の電界強度を記入する欄とが１〜４のスロット番号毎に設けられており、それぞれ同一のスロット番号に属する基地局Ｂ１…のＩＤが電界強度を指標として降順に並べられている。そして無線中継装置ＣのＣＰＵ５は、メモリ１４に記憶されている上記データテーブルＤＴを参照して待ち受け先（移動局Ａとの間で送信データを中継する中継先）の基地局Ｂ１…を選択する処理を行うのであって、本実施形態ではＣＰＵ５が基地局選択手段を構成している。
【００１９】
ここで基地局選択手段としてのＣＰＵ５は、データテーブルＤＴに同一のスロットに対して複数の基地局Ｂ１…が格納されている場合に該スロットにおける複数の基地局Ｂ１…の内で２番目以降に電波強度の大きい基地局Ｂ１…を当該スロットに対する中継先に選択する。具体的に説明すると、図３に示すデータテーブルＤＴの例ではスロット番号１のスロット（以下、「第１スロット」と呼ぶ）に最も多くの基地局Ｂ１…が格納されているから該第１スロットを待ち受け対象のスロットに決定し、さらに第１スロットに格納された複数の基地局Ｂ１，Ｂ５，…，Ｂｎの内で１番目に電界強度の強い基地局Ｂ１（ＩＤ＝XXXXXXXXXX1）を除く基地局Ｂｉ、例えば２番目の基地局Ｂ５（＝XXXXXXXXXX5）を待ち受け先（中継先）に選択して決定する。
【００２０】
したがって、図４に示すように無線中継装置Ｃでは選択した基地局Ｂ５からは例えば第１スロットで受信し、例えば第４スロットを使って制御用チャネルＣＣＨの信号を送信しており、移動局Ａは、無線中継装置Ｃを介して基地局Ｂ５との間で間接的に通信を開始した後に電界強度が最も大きい基地局Ｂ１との間で直接通信を行うことになる。つまり、従来例では無線中継装置が電界強度の最も大きい基地局Ｂ１を中継先に選んでいたために移動局Ａが直接通信する基地局と重複してしまって所期の通信速度が得られなかったが、本実施形態では上述のように移動局Ａから見て最も電波強度が大きいと考えられる基地局（上記例ではＢ１）以外の基地局（例えば、Ｂ５）を無線中継装置Ｃが中継先として選択することにより、移動局Ａが同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られるものである。
【００２１】
ところで、データテーブルＤＴに複数の基地局Ｂ１…が格納されたスロットが２つ以上存在する場合に当該複数のスロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択するようにしても構わない。例えば、図３に示したデータテーブルＤＴであれば、４つのスロットの全てに複数の基地局Ｂ１…が格納されており、ＣＰＵ５は、このうちで第１スロットと第２スロットについて２番目に電界強度の大きい基地局Ｂ５，Ｂ６を待ち受け先の基地局として選択する。したがって、図５に示すように無線中継装置Ｃでは選択した基地局Ｂ５，Ｂ６と第３及び４スロットを使って制御用チャネルＣＣＨの信号を送信しており、移動局Ａは、無線中継装置Ｃを介して基地局Ｂ５，Ｂ６との間で間接的に通信を開始した後に第１及び第２スロットにおいて電界強度が最も大きい基地局Ｂ１，Ｂ２との間で直接通信を行うことになる。このように無線中継装置Ｃが複数の基地局を待ち受け先（中継先）に選択すれば、移動局Ａから見ると電界強度の大きい基地局の数が増えて基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が安定するという利点がある。
【００２２】
但し、無線中継装置Ｃと基地局Ｂ１…の通信状況は千差万別であり、例えば、図６（ａ）に示すように通信可能な基地局Ｂ１…が５つしかない場合もあれば、同図（ｂ）に示すように９つの基地局Ｂ１…と通信可能な場合もあって、それぞれのデータテーブルにおいても複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが１つだけのもの（例えば、図６（ａ）のような場合）もあれば、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが複数あるもの（例えば、図６（ｂ）のような場合）もある。なお、図６（ａ）（ｂ）では縦に並んだ各基地局Ｂ１…は左端の列から順に第１スロット、第２スロット、第３スロット、第４スロットで通信可能な基地局Ｂ１…の組を表している。
【００２３】
故に基地局選択手段であるＣＰＵ５では、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットがデータテーブルに１つだけ存在する場合には当該スロットにおける複数の基地局Ｂ１…の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択し、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが複数存在する場合には各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択するようにして、状況に応じて適切な数の基地局Ｂ１…を中継先として選択することが望ましい。
【００２４】
（実施形態２）
本実施形態の無線中継装置Ｃの構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。
【００２５】
データテーブル作成手段であるＣＰＵ５は、実施形態１で説明したデータテーブル（以下、「第１のデータテーブル」と呼ぶ）ＤＴから、図７に示すように基地局Ｂ１…の電界強度を複数段階の階層Ｓ１〜Ｓ４に区分けするとともに初期設定時における各基地局Ｂ１…の電界強度に対応する前記各階層Ｓ１〜Ｓ４に基地局Ｂ１…を格納したデータテーブル（以下、「第２のデータテーブル」と呼ぶ）ＤＴ２を作成する。各階層Ｓ１〜Ｓ４のしきい値は各基地局Ｂ１…の電界強度に基づいて決めれば良く、図７に示した例では最上位の階層Ｓ１と２番目の階層Ｓ２とのしきい値を４２、２番目の階層Ｓ２と３番目の階層Ｓ３とのしきい値３４、３番目の階層Ｓ３と４番目の階層Ｓ４とのしきい値を２６としている。すなわち、電界強度が４２以上の基地局は最上位の階層Ｓ１に格納され、電界強度が３４以上且つ４２未満の基地局は２番目の階層Ｓ２に格納され、電界強度が２６以上且つ３４未満の基地局は３番目の階層Ｓ３に格納され、電界強度が２６未満の基地局は４番目の階層Ｓ４に格納される（図７参照）。
【００２６】
そして基地局選択手段たるＣＰＵ５は、第２のデータテーブルＤＴ２を参照して格納されている基地局Ｂｉの数が多い第２及び第４スロットにおいて２番目に階層Ｓ２に格納された基地局Ｂ７，Ｂ９を待ち受け先（中継先）に選択して決定する。
【００２７】
而して、図７に示したごとく第１スロットにおいて１番目の基地局Ｂ１の電界強度が非常に大きく（７０）、且つ２番目の基地局Ｂ１０の電界強度が相対的に非常に小さい（３３）ような場合に、この第１スロットの２番目の基地局Ｂ１０を待ち受け先（中継先）として選択してしまうと無線中継装置Ｃとしての効率が低下してしまうことになるが、上述のように電界強度の大きい階層Ｓ１…に格納された基地局Ｂｉの数が多いスロット（上記例では第２及び第４スロット）から中継先の基地局Ｂｉを選択することにより、１番目と２番目以降との電界強度の差が非常に大きいスロットから中継先の基地局Ｂｉを選択することによる効率の低下等を避けることができ、適切な基地局Ｂｉを精度良く選択することができる。
【００２８】
ところで、無線中継装置Ｃでは移動局Ａにおける基地局Ｂｉからの受信強度を知ることができないため、例えば図８に示すように無線中継装置Ｃから見ると基地局Ｂ４の電界強度が基地局Ｂ６の電界強度よりも大きいが、移動局Ａから見ると基地局Ｂ４の電界強度が基地局Ｂ６の電界強度よりも小さくなる状況が起こり得る。このような状況下では無線中継装置Ｃで電界強度が２番目の基地局Ｂ６を中継先として選択すると、移動局Ａにとって電界強度が最も大きい基地局Ｂ６と同じであるために移動局Ａが無線中継装置Ｃの中継先と同一の基地局Ｂ６を重複して選択してしまう虞がある。そこでデータテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、同一スロット（図７に示した第２データテーブルＤＴ２であれば第４スロット）に格納される複数の基地局Ｂ４，Ｂ６の電界強度の差（４５−４３＝２）が所定のしきい値（例えば、５）よりも小さい場合に当該複数の基地局Ｂ４，Ｂ６をデータテーブル（今の場合には第２データテーブルＤＴ２）から削除するようにすれば、上述のような状況で移動局Ａが無線中継装置Ｃと同一の基地局Ｂ６を重複して選択することを防止することができて基地局選択の精度を高めることができる。
【００２９】
（実施形態３）
本実施形態の無線中継装置Ｃの構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。本実施形態は、データテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が休止された場合にデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新する点に特徴がある。
【００３０】
ＣＰＵ５は、無線通信部４を制御することによって図９に示すように初期設定時に作成したデータテーブルＤＴａに基づいて選択した基地局Ｂ２と移動局Ａとの間で送信データを中継しているが、何らかの原因で基地局Ｂ２と移動局Ａとの間の通信が休止された場合、例えば基地局Ｂ２がメンテナンス等のために送信を休止した場合や、基地局Ｂ２からの送信電波の電界強度が低下して通信が途切れた場合に、初期設定時と同様の手順で各基地局Ｂ１…から制御用チャネルＣＣＨで送られる報知情報ＢＣＣＨを受信して各基地局Ｂ１…からの受信電波の電界強度を下りの４つのスロット毎に調べて新たなデータテーブルＤＴｂを作成しメモリ６に記憶することによってデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新する。
【００３１】
このように本実施形態ではデータテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が休止された場合にデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新するから、初期設定時に作成されたデータテーブルを使い続ける場合に比較して基地局選択の精度を高めることができる。
【００３２】
（実施形態４）
本実施形態の無線中継装置Ｃ、Ｃ’の構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。
【００３３】
図１０に示すように移動局Ａと複数の基地局Ｂ１〜Ｂ９との間に２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’が存在し、同一の基地局Ｂ１〜Ｂ９が中継先候補として各無線中継装置Ｃ、Ｃ’のデータテーブルＤＴ、ＤＴ’に格納されている場合を考える。ここで、先に起動した無線中継装置ＣのデータテーブルＤＴを図１１に示し、後から起動した無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’を図１２に示す。但し、各データテーブルＤＴ、ＤＴ’においては実施形態２と同様に電界強度を４段階の階層Ｓ１〜Ｓ４に区分けしてある。このような場合に２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’がそれぞれ同じ基地局（例えば、Ｂ５，Ｂ６）を選択したとすれば、移動局Ａでは２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’の何れか一方としか通信できない状態が発生する。本実施形態は上述のような場合においても移動局Ａが２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’と同時に通信できるようにしたものであり、以下に詳細を説明する。
【００３４】
２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’のうちで後から起動した無線中継装置Ｃ’から見れば先に起動した無線中継装置Ｃも基地局と見なされるため、図１２に示すように無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’には無線中継装置Ｃが２台の基地局Ｂ５，Ｂ６を中継していることから２台の基地局Ｃ１，Ｃ２として格納される。つまり、無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’においては実質的に同一の基地局であるＢ５とＣ１及びＢ６とＣ２が重複して格納されることになる。
【００３５】
ところで基地局Ｂｉは、制御用チャネルＣＣＨにおいて、自局の識別符号（発識別符号）を含む報知チャネルＢＣＣＨを一定の時間間隔（１００ｍｓｅｃ間隔）で送信している。この報知チャネルＢＣＣＨは基地局Ｂｉから移動局Ａに制御情報（チャネル構造に関する情報やシステム情報など）を報知するための下り片方向チャネルであって、プリアンブルパターン、同期用ユニークワード、チャネル種別コード、発識別符号、データ（ＢＣＣＨ）および巡回誤り検出符号で構成される。また、各基地局Ｂ１…を識別するための識別符号（発識別符号）には、図１３に示すように９ビットの事業者識別符号、Ｎｐビット（図示例では１６ビット）の一斉呼び出しエリア番号（基地局Ｂｉからの報知情報ＢＣＣＨから取得）、（３３−Ｎｐ）ビット（図示例では１７ビット）の付加ＩＤが含まれている（「第二世代コードレス電話システム標準規格（ＲＣＲ ＳＴＤ−２８）」参照）。
【００３６】
ここで、無線中継装置Ｃ、Ｃ’では中継先の基地局から取得した識別符号の一部（例えば、付加ＩＤの７番目から１６番目のビット）を利用して自装置の識別符号を作成し、その識別符号を使って中継先の基地局の報知チャネルＢＣＣＨを移動局Ａに中継している。そして無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５においては、受信した報知チャネルＢＣＣＨに含まれる付加ＩＤの上記７番目から１６番目のビットが一致する基地局を重複している基地局の候補と見なし、図１４に示すような重複候補リストＲをＣＰＵ５にて作成する。すなわち、本実施形態ではＣＰＵ５が調査手段となる。そして、上述のように無線中継装置Ｃが基地局Ｂ５，Ｂ６を中継先として選択しているとすれば、図１４に示すようにＣ１とＢ５並びにＣ２とＢ６がそれぞれ重複候補Ｋ１，Ｋ２として重複候補リストＲに登録される。
【００３７】
ここで、無線中継装置Ｃ’から見れば無線中継装置Ｃも基地局と見なされるが、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５では重複候補リストＲに登録された重複候補Ｋ１，Ｋ２の基地局の何れが無線中継装置Ｃであるかを次のような手順で確認している。
【００３８】
すなわち無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は、図１５に示すように重複候補リストＲに重複候補Ｋ１，Ｋ２として登録されている基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２に対してＲＴ（無線管理）・ＭＭ（移動管理）プロトコルによりリンクチャネル確立要求を送信する。ここで、ＲＴ・ＭＭプロトコルには前記第二世代コードレス電話システム標準規格の版数（最新の規格は第４版）に応じた複数のバージョン（バージョン１からバージョン４）が存在し、このバージョンが基地局と移動局で一致しない場合には移動局からのリンクチャネル確立要求に対して基地局がリンクチャネル割当拒否の応答を行うように規定されており、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は実際に存在しない架空のバージョン（例えば、バージョン８）をＲＴ・ＭＭプロトコルバージョンに指定したリンクチャネル確立要求を各基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２に送信する。したがって、無線中継装置Ｃ’から前記リンクチャネル確立要求を受信した基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２においては、ＲＴ・ＭＭプロトコルバージョンが一致しないから、ＲＴ・ＭＭプロトコルバージョン不一致を理由とするリンクチャネル割当拒否の応答を無線中継装置Ｃ’に送信するはずである。しかしながら、無線中継装置Ｃにおいては例え本当の理由がＲＴ・ＭＭプロトコルバージョン不一致であったとしてもこれ以外の理由を付したリンクチャネル割当拒否の応答を返信する仕様となっている。したがって、無線中継装置Ｃ’においては、返信されたリンクチャネル割当拒否の理由を重複候補リストＲの各基地局の欄に格納し（図１４参照）、これらの理由から基地局Ｂ５，Ｂ６と無線中継装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）とを識別するようにしている。
【００３９】
そして、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は、上述のようにして作成した重複候補リストＲの重複候補Ｋ１，Ｋ２の基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２を削除してデータテーブルＤＴ’を更新し（図１６参照）、更新後のデータテーブルＤＴ’を参照して待ち受け先（中継先）の基地局（図示の例であればＢ７及びＢ８）を選択して決定する（図１７参照）。
【００４０】
このように本実施形態では、無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’におけるスロットに他の無線中継装置Ｃが基地局Ｃ１，Ｃ２として格納されている場合に当該他の無線中継装置Ｃが中継先に選択している基地局Ｂ５，Ｂ６を調査し、当該基地局Ｂ５，Ｂ６並びに当該他の無線中継装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）をデータテーブルＤＴ’から削除するようにしているため、他の無線中継装置Ｃと中継先の基地局Ｂ５，Ｂ６が重複するのを防止して基地局選択の精度を高めることができる。また、図１７に示すように移動局Ａからは２つの無線中継装置Ｃ，Ｃ’でそれぞれ異なる基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８に待ち受けできるから、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信がさらに安定するという利点がある。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、移動局から見て最も電波強度が大きいと考えられる基地局以外の基地局を中継先として選択することにより、移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られる。
【００４２】
請求項２の発明では、複数の基地局を中継先として選択することで基地局と移動局との間の通信が安定する。
【００４３】
請求項３の発明では、状況に応じて適切な数の基地局を中継先として選択することができる。
【００４４】
請求項４の発明では、例えば、あるスロットにおいて１番目の基地局の電界強度が非常に大きく且つ２番目以降の基地局の電界強度が相対的に非常に小さいような場合に当該スロットの２番目以降の基地局を中継先として選択してしまうと効率が低下してしまうが、電界強度の大きい階層に格納された基地局の数が多いスロットから中継先の基地局を選択することにより、上記例のように１番目と２番目以降との電界強度の差が非常に大きいスロットから中継先の基地局を選択することによる効率の低下等を避けることができ、適切な基地局を精度良く選択することができる。
【００４５】
請求項５の発明では、例えば、データテーブルの同一スロットに格納されている１番目と２番目の基地局の順番が移動局から見た電界強度の大きさの順番と異なっており且つその電界強度の差が小さい場合には移動局が同一の基地局を重複して選択してしまう可能性があるが、同一スロットに格納される複数の基地局の電界強度の差が所定のしきい値よりも小さい場合に当該複数の基地局を前記データテーブルから削除することにより、上述のような状況で移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して基地局選択の精度を高めることができる。
【００４６】
請求項６の発明では、基地局と移動局との間の通信が休止された場合、例えば基地局がメンテナンス等のために送信を休止する場合や基地局からの送信電波の電界強度が低下して通信が途切れた場合にデータテーブルを更新するため、初期設定時に作成されたデータテーブルを使い続ける場合に比較して基地局選択の精度を高めることができる。
【００４７】
請求項７の発明では、他の無線中継装置と中継先の基地局が重複するのを防止して基地局選択の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１〜４に用いる無線中継装置の回路構成図である。
【図２】本発明の実施形態１を説明するための制御用チャネルのタイミングチャートである。
【図３】同上のデータテーブルの説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図７】実施形態２におけるデータテーブルの説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】実施形態３の動作シーケンスを示す説明図である。
【図１０】実施形態４の動作説明図である。
【図１１】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１２】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１３】同上における識別符号の説明図である。
【図１４】同上における重複候補リストの説明図である。
【図１５】同上の動作シーケンスを示す説明図である。
【図１６】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１７】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
Ａ 移動局
Ｂ１… 基地局
Ｃ 無線中継装置
１ アンテナ
２ 無線回路部ロック
３ 無線回路制御ブロック
４ 無線通信部
５ ＣＰＵ
６ メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）等の無線通信システムに用いる無線中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＰＨＳの基地局と移動局との間におけるパケット通信の方式として、４チャネル多重のＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Time Division Multi Access-Time Division Duplex）方式が採用されている。上記方式では、図２に示すように５ｍｓｅｃの時間長を有する１フレームを１つの基地局における伝送信号の一単位として設定し、さらに１フレームを８等分したものを１スロット（時間長０．６２５ｍｓｅｃ）として規定している。そして、１フレーム中の４スロットを基地局から移動局（以下、「下り」と呼ぶ）への送信信号に割り当て、残りの４スロットを移動局から基地局（以下、「上り」と呼ぶ）への送信信号に割り当てている。つまり、１つの基地局は理論上最大４つの移動局との通信が同時に処理できる。また、１つのスロットには１６０ｂｉｔのデータが含まれ、１つの移動局と基地局との間では５ｍｓｅｃ毎に１６０ｂｉｔのデータが半二重で伝送されることになり、単位時間当たりで見れば３２ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信速度が得られることになる。
【０００３】
ところで、ＰＨＳでは１．９ＧＨｚ帯の無線周波数を利用しており、例えば屋外に設置されている基地局の電波が建物内の移動局に到達し難いため、屋外の基地局と屋内の移動局との間で各々の送信電波を中継する無線中継装置が従来より用いられていた（例えば、特許文献１参照）。この無線中継装置では、起動後の初期設定時に基地局から送信される電波の受信強度（電界強度）を指標として通信可能な基地局のランキングを示したデータテーブル（ランキングテーブル）を作成し、ランキングの最上位の基地局、すなわち電波の受信強度が最も大きい基地局に対して制御用チャネル（ＣＣＨ）を送信して通信要求を行うようになっていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１５５１７２号公報（第３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年では、インターネットの普及に伴って高速なパケット通信が行える無線通信システムの需要が高まってきており、上述のＰＨＳを利用したパケット通信においても通信速度向上のために、１つの移動局が互いに異なる複数（例えば２つ）の基地局との間で通信することにより、１つの基地局とのみ通信している場合よりも速い速度（例えば２つの基地局と通信する場合であれば最大６４ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信速度）が得られるようになっている。
【０００６】
しかしながら、１つの移動局と複数の基地局との間に無線中継装置が介在する場合、当該移動局からは無線中継装置も基地局とみなされるため、例えば無線中継装置で中継する基地局と移動局が直接通信する基地局とが重複する可能性があった。すなわち、移動局から見れば受信強度が最も大きいと考えられる無線中継装置と、受信強度が次に大きいと考えられる基地局とを選択したとしても、実際には２つの基地局が同一であって実質的に１つの基地局としか通信していない状況となり、本来の通信速度が得られない虞があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られるようにした無線中継装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、時分割多重された複数のスロットを利用して移動局と基地局との間で無線のパケット通信を行う無線通信システムに用いられ、移動局と基地局との間で各々の送信電波を中継する無線中継装置において、起動後の初期設定時に通信可能なスロットを有する基地局の電波強度を指標として基地局のランキングを表したデータテーブルを作成するデータテーブル作成手段と、前記データテーブルを参照して移動局との間で送信データを中継する中継先の基地局を選択する基地局選択手段とを備え、該基地局選択手段は、前記データテーブルに同一のスロットに対して複数の基地局が格納されている場合に該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電波強度の大きい基地局を当該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに複数存在する場合に各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに１つだけ存在する場合には当該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択し、前記スロットが複数存在する場合には各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記データテーブル作成手段は、基地局の電界強度を複数段階の階層に区分けするとともに初期設定時における各基地局の電界強度に対応する前記各階層に基地局を格納し、前記基地局選択手段は、前記データテーブルの複数の階層の内で電界強度の大きい階層に格納された基地局の数が多いスロットから前記中継先の基地局を選択することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記データテーブル作成手段は、同一スロットに格納される複数の基地局の電界強度の差が所定のしきい値よりも小さい場合に当該複数の基地局を前記データテーブルから削除することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記データテーブル作成手段は、基地局と移動局との間の通信が休止された場合に前記データテーブルを更新することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記データテーブルにおけるスロットに他の無線中継装置が基地局として格納されている場合に当該他の無線中継装置が中継先に選択している基地局を調査する調査手段を備え、前記データテーブル作成手段は、前記調査手段により前記他の無線中継装置が中継先に選択している基地局並びに当該他の無線中継装置を前記データテーブルから削除することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１はＰＨＳに用いる本実施形態の無線中継装置Ｃの構成を示しており、公衆あるいは自営の基地局（以下、「基地局」と呼ぶ）Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎ並びに移動局Ａとの間で送受信を行うためのアンテナ１と、アンテナ１を通じて電波による通信データの送受信を行うモデムを含む無線回路ブロック２及び無線回路ブロック２を時分割多重によってアクセス制御する無線回路制御ブロック３からなる無線通信部４と、後述するデータテーブルＤＴを格納するためのＲＡＭからなるメモリ６と、メモリ６に対する読み書きや無線回路制御ブロック３を通じた無線回路ブロック２の制御を行うためのＣＰＵ５とから構成される。なお図中Ｂｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）は基地局を、Ａは移動局（例えば、パケット通信に対応したＰＨＳ端末）を示す。
【００１７】
ここで無線中継装置Ｃの周辺の基地局Ｂ１，…は同一の周波数において制御用チャネルＣＣＨの信号を送信するが、その送信フォーマットは図２に示すように一定時間間隔（図示例では１００ｍｓｅｃ）で一定時間幅のフレーム（５ｍｓｅｃ幅）が設定され、更にそのフレームの中を０．６２５ｍｓｅｃ幅のスロット（タイムスロット）を設け、該スロットが各基地局Ｂ１…の制御用チャネルＣＣＨの報知情報等のデータの信号を送信する送信スロットを構成し、無線中継装置Ｃの無線回路ブロック２では最大８０（１スロット当たり２０で合計８０）の基地局Ｂ１…の制御用チャネルＣＣＨの信号を受信することができるようになっている。
【００１８】
ここで本実施形態の無線中継装置Ｃでは、起動後の初期設定時に各基地局Ｂ１…から制御用チャネルＣＣＨで送られる報知情報ＢＣＣＨを受信するとともに解析を行い、報知情報ＢＣＣＨを移動局Ａに向けて送信する際に、ＣＰＵ５が各基地局Ｂ１…からの受信電波の強度（電界強度）を下りの４つのスロット毎に調べ、当該電波強度を指標として基地局のランキングを表したデータテーブルを作成してメモリ６に記憶する。すなわち、本実施形態ではＣＰＵ５がデータテーブル作成手段となる。ここでデータテーブルＤＴは、図３に示すように基地局番号（例えばＢ１は１、Ｂ２は２というように通信可能なｎ個（最大２０個）分の基地局番号）に対応してそれぞれの基地局Ｂ１…のＩＤを記入する欄と、該ＩＤの基地局Ｂ１…の電界強度を記入する欄とが１〜４のスロット番号毎に設けられており、それぞれ同一のスロット番号に属する基地局Ｂ１…のＩＤが電界強度を指標として降順に並べられている。そして無線中継装置ＣのＣＰＵ５は、メモリ１４に記憶されている上記データテーブルＤＴを参照して待ち受け先（移動局Ａとの間で送信データを中継する中継先）の基地局Ｂ１…を選択する処理を行うのであって、本実施形態ではＣＰＵ５が基地局選択手段を構成している。
【００１９】
ここで基地局選択手段としてのＣＰＵ５は、データテーブルＤＴに同一のスロットに対して複数の基地局Ｂ１…が格納されている場合に該スロットにおける複数の基地局Ｂ１…の内で２番目以降に電波強度の大きい基地局Ｂ１…を当該スロットに対する中継先に選択する。具体的に説明すると、図３に示すデータテーブルＤＴの例ではスロット番号１のスロット（以下、「第１スロット」と呼ぶ）に最も多くの基地局Ｂ１…が格納されているから該第１スロットを待ち受け対象のスロットに決定し、さらに第１スロットに格納された複数の基地局Ｂ１，Ｂ５，…，Ｂｎの内で１番目に電界強度の強い基地局Ｂ１（ＩＤ＝XXXXXXXXXX1）を除く基地局Ｂｉ、例えば２番目の基地局Ｂ５（＝XXXXXXXXXX5）を待ち受け先（中継先）に選択して決定する。
【００２０】
したがって、図４に示すように無線中継装置Ｃでは選択した基地局Ｂ５からは例えば第１スロットで受信し、例えば第４スロットを使って制御用チャネルＣＣＨの信号を送信しており、移動局Ａは、無線中継装置Ｃを介して基地局Ｂ５との間で間接的に通信を開始した後に電界強度が最も大きい基地局Ｂ１との間で直接通信を行うことになる。つまり、従来例では無線中継装置が電界強度の最も大きい基地局Ｂ１を中継先に選んでいたために移動局Ａが直接通信する基地局と重複してしまって所期の通信速度が得られなかったが、本実施形態では上述のように移動局Ａから見て最も電波強度が大きいと考えられる基地局（上記例ではＢ１）以外の基地局（例えば、Ｂ５）を無線中継装置Ｃが中継先として選択することにより、移動局Ａが同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られるものである。
【００２１】
ところで、データテーブルＤＴに複数の基地局Ｂ１…が格納されたスロットが２つ以上存在する場合に当該複数のスロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択するようにしても構わない。例えば、図３に示したデータテーブルＤＴであれば、４つのスロットの全てに複数の基地局Ｂ１…が格納されており、ＣＰＵ５は、このうちで第１スロットと第２スロットについて２番目に電界強度の大きい基地局Ｂ５，Ｂ６を待ち受け先の基地局として選択する。したがって、図５に示すように無線中継装置Ｃでは選択した基地局Ｂ５，Ｂ６と第３及び４スロットを使って制御用チャネルＣＣＨの信号を送信しており、移動局Ａは、無線中継装置Ｃを介して基地局Ｂ５，Ｂ６との間で間接的に通信を開始した後に第１及び第２スロットにおいて電界強度が最も大きい基地局Ｂ１，Ｂ２との間で直接通信を行うことになる。このように無線中継装置Ｃが複数の基地局を待ち受け先（中継先）に選択すれば、移動局Ａから見ると電界強度の大きい基地局の数が増えて基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が安定するという利点がある。
【００２２】
但し、無線中継装置Ｃと基地局Ｂ１…の通信状況は千差万別であり、例えば、図６（ａ）に示すように通信可能な基地局Ｂ１…が５つしかない場合もあれば、同図（ｂ）に示すように９つの基地局Ｂ１…と通信可能な場合もあって、それぞれのデータテーブルにおいても複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが１つだけのもの（例えば、図６（ａ）のような場合）もあれば、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが複数あるもの（例えば、図６（ｂ）のような場合）もある。なお、図６（ａ）（ｂ）では縦に並んだ各基地局Ｂ１…は左端の列から順に第１スロット、第２スロット、第３スロット、第４スロットで通信可能な基地局Ｂ１…の組を表している。
【００２３】
故に基地局選択手段であるＣＰＵ５では、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットがデータテーブルに１つだけ存在する場合には当該スロットにおける複数の基地局Ｂ１…の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択し、複数の基地局Ｂ１…が格納されるスロットが複数存在する場合には各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択するようにして、状況に応じて適切な数の基地局Ｂ１…を中継先として選択することが望ましい。
【００２４】
（実施形態２）
本実施形態の無線中継装置Ｃの構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。
【００２５】
データテーブル作成手段であるＣＰＵ５は、実施形態１で説明したデータテーブル（以下、「第１のデータテーブル」と呼ぶ）ＤＴから、図７に示すように基地局Ｂ１…の電界強度を複数段階の階層Ｓ１〜Ｓ４に区分けするとともに初期設定時における各基地局Ｂ１…の電界強度に対応する前記各階層Ｓ１〜Ｓ４に基地局Ｂ１…を格納したデータテーブル（以下、「第２のデータテーブル」と呼ぶ）ＤＴ２を作成する。各階層Ｓ１〜Ｓ４のしきい値は各基地局Ｂ１…の電界強度に基づいて決めれば良く、図７に示した例では最上位の階層Ｓ１と２番目の階層Ｓ２とのしきい値を４２、２番目の階層Ｓ２と３番目の階層Ｓ３とのしきい値３４、３番目の階層Ｓ３と４番目の階層Ｓ４とのしきい値を２６としている。すなわち、電界強度が４２以上の基地局は最上位の階層Ｓ１に格納され、電界強度が３４以上且つ４２未満の基地局は２番目の階層Ｓ２に格納され、電界強度が２６以上且つ３４未満の基地局は３番目の階層Ｓ３に格納され、電界強度が２６未満の基地局は４番目の階層Ｓ４に格納される（図７参照）。
【００２６】
そして基地局選択手段たるＣＰＵ５は、第２のデータテーブルＤＴ２を参照して格納されている基地局Ｂｉの数が多い第２及び第４スロットにおいて２番目に階層Ｓ２に格納された基地局Ｂ７，Ｂ９を待ち受け先（中継先）に選択して決定する。
【００２７】
而して、図７に示したごとく第１スロットにおいて１番目の基地局Ｂ１の電界強度が非常に大きく（７０）、且つ２番目の基地局Ｂ１０の電界強度が相対的に非常に小さい（３３）ような場合に、この第１スロットの２番目の基地局Ｂ１０を待ち受け先（中継先）として選択してしまうと無線中継装置Ｃとしての効率が低下してしまうことになるが、上述のように電界強度の大きい階層Ｓ１…に格納された基地局Ｂｉの数が多いスロット（上記例では第２及び第４スロット）から中継先の基地局Ｂｉを選択することにより、１番目と２番目以降との電界強度の差が非常に大きいスロットから中継先の基地局Ｂｉを選択することによる効率の低下等を避けることができ、適切な基地局Ｂｉを精度良く選択することができる。
【００２８】
ところで、無線中継装置Ｃでは移動局Ａにおける基地局Ｂｉからの受信強度を知ることができないため、例えば図８に示すように無線中継装置Ｃから見ると基地局Ｂ４の電界強度が基地局Ｂ６の電界強度よりも大きいが、移動局Ａから見ると基地局Ｂ４の電界強度が基地局Ｂ６の電界強度よりも小さくなる状況が起こり得る。このような状況下では無線中継装置Ｃで電界強度が２番目の基地局Ｂ６を中継先として選択すると、移動局Ａにとって電界強度が最も大きい基地局Ｂ６と同じであるために移動局Ａが無線中継装置Ｃの中継先と同一の基地局Ｂ６を重複して選択してしまう虞がある。そこでデータテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、同一スロット（図７に示した第２データテーブルＤＴ２であれば第４スロット）に格納される複数の基地局Ｂ４，Ｂ６の電界強度の差（４５−４３＝２）が所定のしきい値（例えば、５）よりも小さい場合に当該複数の基地局Ｂ４，Ｂ６をデータテーブル（今の場合には第２データテーブルＤＴ２）から削除するようにすれば、上述のような状況で移動局Ａが無線中継装置Ｃと同一の基地局Ｂ６を重複して選択することを防止することができて基地局選択の精度を高めることができる。
【００２９】
（実施形態３）
本実施形態の無線中継装置Ｃの構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。本実施形態は、データテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が休止された場合にデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新する点に特徴がある。
【００３０】
ＣＰＵ５は、無線通信部４を制御することによって図９に示すように初期設定時に作成したデータテーブルＤＴａに基づいて選択した基地局Ｂ２と移動局Ａとの間で送信データを中継しているが、何らかの原因で基地局Ｂ２と移動局Ａとの間の通信が休止された場合、例えば基地局Ｂ２がメンテナンス等のために送信を休止した場合や、基地局Ｂ２からの送信電波の電界強度が低下して通信が途切れた場合に、初期設定時と同様の手順で各基地局Ｂ１…から制御用チャネルＣＣＨで送られる報知情報ＢＣＣＨを受信して各基地局Ｂ１…からの受信電波の電界強度を下りの４つのスロット毎に調べて新たなデータテーブルＤＴｂを作成しメモリ６に記憶することによってデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新する。
【００３１】
このように本実施形態ではデータテーブル作成手段たるＣＰＵ５が、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信が休止された場合にデータテーブルＤＴ又はＤＴ２を更新するから、初期設定時に作成されたデータテーブルを使い続ける場合に比較して基地局選択の精度を高めることができる。
【００３２】
（実施形態４）
本実施形態の無線中継装置Ｃ、Ｃ’の構成は実施形態１と共通であるから図示並びに説明を省略する。
【００３３】
図１０に示すように移動局Ａと複数の基地局Ｂ１〜Ｂ９との間に２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’が存在し、同一の基地局Ｂ１〜Ｂ９が中継先候補として各無線中継装置Ｃ、Ｃ’のデータテーブルＤＴ、ＤＴ’に格納されている場合を考える。ここで、先に起動した無線中継装置ＣのデータテーブルＤＴを図１１に示し、後から起動した無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’を図１２に示す。但し、各データテーブルＤＴ、ＤＴ’においては実施形態２と同様に電界強度を４段階の階層Ｓ１〜Ｓ４に区分けしてある。このような場合に２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’がそれぞれ同じ基地局（例えば、Ｂ５，Ｂ６）を選択したとすれば、移動局Ａでは２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’の何れか一方としか通信できない状態が発生する。本実施形態は上述のような場合においても移動局Ａが２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’と同時に通信できるようにしたものであり、以下に詳細を説明する。
【００３４】
２台の無線中継装置Ｃ、Ｃ’のうちで後から起動した無線中継装置Ｃ’から見れば先に起動した無線中継装置Ｃも基地局と見なされるため、図１２に示すように無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’には無線中継装置Ｃが２台の基地局Ｂ５，Ｂ６を中継していることから２台の基地局Ｃ１，Ｃ２として格納される。つまり、無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’においては実質的に同一の基地局であるＢ５とＣ１及びＢ６とＣ２が重複して格納されることになる。
【００３５】
ところで基地局Ｂｉは、制御用チャネルＣＣＨにおいて、自局の識別符号（発識別符号）を含む報知チャネルＢＣＣＨを一定の時間間隔（１００ｍｓｅｃ間隔）で送信している。この報知チャネルＢＣＣＨは基地局Ｂｉから移動局Ａに制御情報（チャネル構造に関する情報やシステム情報など）を報知するための下り片方向チャネルであって、プリアンブルパターン、同期用ユニークワード、チャネル種別コード、発識別符号、データ（ＢＣＣＨ）および巡回誤り検出符号で構成される。また、各基地局Ｂ１…を識別するための識別符号（発識別符号）には、図１３に示すように９ビットの事業者識別符号、Ｎｐビット（図示例では１６ビット）の一斉呼び出しエリア番号（基地局Ｂｉからの報知情報ＢＣＣＨから取得）、（３３−Ｎｐ）ビット（図示例では１７ビット）の付加ＩＤが含まれている（「第二世代コードレス電話システム標準規格（ＲＣＲ ＳＴＤ−２８）」参照）。
【００３６】
ここで、無線中継装置Ｃ、Ｃ’では中継先の基地局から取得した識別符号の一部（例えば、付加ＩＤの７番目から１６番目のビット）を利用して自装置の識別符号を作成し、その識別符号を使って中継先の基地局の報知チャネルＢＣＣＨを移動局Ａに中継している。そして無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５においては、受信した報知チャネルＢＣＣＨに含まれる付加ＩＤの上記７番目から１６番目のビットが一致する基地局を重複している基地局の候補と見なし、図１４に示すような重複候補リストＲをＣＰＵ５にて作成する。すなわち、本実施形態ではＣＰＵ５が調査手段となる。そして、上述のように無線中継装置Ｃが基地局Ｂ５，Ｂ６を中継先として選択しているとすれば、図１４に示すようにＣ１とＢ５並びにＣ２とＢ６がそれぞれ重複候補Ｋ１，Ｋ２として重複候補リストＲに登録される。
【００３７】
ここで、無線中継装置Ｃ’から見れば無線中継装置Ｃも基地局と見なされるが、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５では重複候補リストＲに登録された重複候補Ｋ１，Ｋ２の基地局の何れが無線中継装置Ｃであるかを次のような手順で確認している。
【００３８】
すなわち無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は、図１５に示すように重複候補リストＲに重複候補Ｋ１，Ｋ２として登録されている基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２に対してＲＴ（無線管理）・ＭＭ（移動管理）プロトコルによりリンクチャネル確立要求を送信する。ここで、ＲＴ・ＭＭプロトコルには前記第二世代コードレス電話システム標準規格の版数（最新の規格は第４版）に応じた複数のバージョン（バージョン１からバージョン４）が存在し、このバージョンが基地局と移動局で一致しない場合には移動局からのリンクチャネル確立要求に対して基地局がリンクチャネル割当拒否の応答を行うように規定されており、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は実際に存在しない架空のバージョン（例えば、バージョン８）をＲＴ・ＭＭプロトコルバージョンに指定したリンクチャネル確立要求を各基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２に送信する。したがって、無線中継装置Ｃ’から前記リンクチャネル確立要求を受信した基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２においては、ＲＴ・ＭＭプロトコルバージョンが一致しないから、ＲＴ・ＭＭプロトコルバージョン不一致を理由とするリンクチャネル割当拒否の応答を無線中継装置Ｃ’に送信するはずである。しかしながら、無線中継装置Ｃにおいては例え本当の理由がＲＴ・ＭＭプロトコルバージョン不一致であったとしてもこれ以外の理由を付したリンクチャネル割当拒否の応答を返信する仕様となっている。したがって、無線中継装置Ｃ’においては、返信されたリンクチャネル割当拒否の理由を重複候補リストＲの各基地局の欄に格納し（図１４参照）、これらの理由から基地局Ｂ５，Ｂ６と無線中継装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）とを識別するようにしている。
【００３９】
そして、無線中継装置Ｃ’のＣＰＵ５は、上述のようにして作成した重複候補リストＲの重複候補Ｋ１，Ｋ２の基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｃ１，Ｃ２を削除してデータテーブルＤＴ’を更新し（図１６参照）、更新後のデータテーブルＤＴ’を参照して待ち受け先（中継先）の基地局（図示の例であればＢ７及びＢ８）を選択して決定する（図１７参照）。
【００４０】
このように本実施形態では、無線中継装置Ｃ’のデータテーブルＤＴ’におけるスロットに他の無線中継装置Ｃが基地局Ｃ１，Ｃ２として格納されている場合に当該他の無線中継装置Ｃが中継先に選択している基地局Ｂ５，Ｂ６を調査し、当該基地局Ｂ５，Ｂ６並びに当該他の無線中継装置Ｃ（Ｃ１，Ｃ２）をデータテーブルＤＴ’から削除するようにしているため、他の無線中継装置Ｃと中継先の基地局Ｂ５，Ｂ６が重複するのを防止して基地局選択の精度を高めることができる。また、図１７に示すように移動局Ａからは２つの無線中継装置Ｃ，Ｃ’でそれぞれ異なる基地局Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８に待ち受けできるから、基地局Ｂ１…と移動局Ａとの間の通信がさらに安定するという利点がある。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、移動局から見て最も電波強度が大きいと考えられる基地局以外の基地局を中継先として選択することにより、移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して所期の通信速度が得られる。
【００４２】
請求項２の発明では、複数の基地局を中継先として選択することで基地局と移動局との間の通信が安定する。
【００４３】
請求項３の発明では、状況に応じて適切な数の基地局を中継先として選択することができる。
【００４４】
請求項４の発明では、例えば、あるスロットにおいて１番目の基地局の電界強度が非常に大きく且つ２番目以降の基地局の電界強度が相対的に非常に小さいような場合に当該スロットの２番目以降の基地局を中継先として選択してしまうと効率が低下してしまうが、電界強度の大きい階層に格納された基地局の数が多いスロットから中継先の基地局を選択することにより、上記例のように１番目と２番目以降との電界強度の差が非常に大きいスロットから中継先の基地局を選択することによる効率の低下等を避けることができ、適切な基地局を精度良く選択することができる。
【００４５】
請求項５の発明では、例えば、データテーブルの同一スロットに格納されている１番目と２番目の基地局の順番が移動局から見た電界強度の大きさの順番と異なっており且つその電界強度の差が小さい場合には移動局が同一の基地局を重複して選択してしまう可能性があるが、同一スロットに格納される複数の基地局の電界強度の差が所定のしきい値よりも小さい場合に当該複数の基地局を前記データテーブルから削除することにより、上述のような状況で移動局が同一の基地局を重複して選択することを防止して基地局選択の精度を高めることができる。
【００４６】
請求項６の発明では、基地局と移動局との間の通信が休止された場合、例えば基地局がメンテナンス等のために送信を休止する場合や基地局からの送信電波の電界強度が低下して通信が途切れた場合にデータテーブルを更新するため、初期設定時に作成されたデータテーブルを使い続ける場合に比較して基地局選択の精度を高めることができる。
【００４７】
請求項７の発明では、他の無線中継装置と中継先の基地局が重複するのを防止して基地局選択の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１〜４に用いる無線中継装置の回路構成図である。
【図２】本発明の実施形態１を説明するための制御用チャネルのタイミングチャートである。
【図３】同上のデータテーブルの説明図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。
【図７】実施形態２におけるデータテーブルの説明図である。
【図８】同上の動作説明図である。
【図９】実施形態３の動作シーケンスを示す説明図である。
【図１０】実施形態４の動作説明図である。
【図１１】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１２】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１３】同上における識別符号の説明図である。
【図１４】同上における重複候補リストの説明図である。
【図１５】同上の動作シーケンスを示す説明図である。
【図１６】同上におけるデータテーブルの説明図である。
【図１７】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
Ａ 移動局
Ｂ１… 基地局
Ｃ 無線中継装置
１ アンテナ
２ 無線回路部ロック
３ 無線回路制御ブロック
４ 無線通信部
５ ＣＰＵ
６ メモリ
Claims (7)
- 時分割多重された複数のスロットを利用して移動局と基地局との間で無線のパケット通信を行う無線通信システムに用いられ、移動局と基地局との間で各々の送信電波を中継する無線中継装置において、起動後の初期設定時に通信可能なスロットを有する基地局の電波強度を指標として基地局のランキングを表したデータテーブルを作成するデータテーブル作成手段と、前記データテーブルを参照して移動局との間で送信データを中継する中継先の基地局を選択する基地局選択手段とを備え、該基地局選択手段は、前記データテーブルに同一のスロットに対して複数の基地局が格納されている場合に該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電波強度の大きい基地局を当該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする無線中継装置。
- 前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに複数存在する場合に各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする請求項１記載の無線中継装置。
- 前記基地局選択手段は、複数の基地局が格納されるスロットが前記データテーブルに１つだけ存在する場合には当該スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択し、前記スロットが複数存在する場合には各スロットにおける複数の基地局の内で２番目以降に電界強度の大きい基地局を該スロットに対する中継先に選択することを特徴とする請求項２記載の無線中継装置。
- 前記データテーブル作成手段は、基地局の電界強度を複数段階の階層に区分けするとともに初期設定時における各基地局の電界強度に対応する前記各階層に基地局を格納し、前記基地局選択手段は、前記データテーブルの複数の階層の内で電界強度の大きい階層に格納された基地局の数が多いスロットから前記中継先の基地局を選択することを特徴とする請求項３記載の無線中継装置。
- 前記データテーブル作成手段は、同一スロットに格納される複数の基地局の電界強度の差が所定のしきい値よりも小さい場合に当該複数の基地局を前記データテーブルから削除することを特徴とする請求項４記載の無線中継装置。
- 前記データテーブル作成手段は、基地局と移動局との間の通信が休止された場合に前記データテーブルを更新することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の無線中継装置。
- 前記データテーブルにおけるスロットに他の無線中継装置が基地局として格納されている場合に当該他の無線中継装置が中継先に選択している基地局を調査する調査手段を備え、前記データテーブル作成手段は、前記調査手段により前記他の無線中継装置が中継先に選択している基地局並びに当該他の無線中継装置を前記データテーブルから削除することを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の無線中継装置。
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