JP4380220B2

JP4380220B2 - Wireless relay device

Info

Publication number: JP4380220B2
Application number: JP2003142523A
Authority: JP
Inventors: 征二永留; 克彦木村; 英夫田中; 一泰山根; 清隆竹原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004349873A

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（第二世代コードレス電話システム）の基地局と移動局との間における無線通信の方式として、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、５ｍｓｅｃの時間長を有する１フレームを一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への下り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への上りの送信信号に割り当てている。つまり、一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、一つのスロットには１６０ｂｉｔのデータが含まれ、一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（中継局）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）が最大となる一つの基地局からの制御チャネル（ＣＣＨ）を移動局に中継するようになっていた。
【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】
しかしながら、従来の無線中継装置においては、移動局から通信開始の要求（リンクチャネル確立要求）があった場合に待ち受け先の基地局のスロットに空きがないときにはスロットに空きのある他の基地局をサーチする必要があったため、リンクチャネル確立のための処理が複雑になり、さらにリンクチャネルが確立するまでに要する時間が長くなっていた。
【０００６】
また近年、インターネットの普及に伴って多数のユーザが同時且つ高速な通信が行える無線通信システムの需要が高まっており、上述のＰＨＳにおいても従来の回線交換式の通信だけでなくをパケット交換式の通信（パケット通信）に対応した基地局及び移動局が提供されている。かかるパケット通信においては、一つの移動局が複数の基地局との間で互いに異なるスロットで通信することにより、一つの基地局と通信している場合よりも速い通信速度（例えば４つの基地局とパケット通信する場合であれば最大３２×４＝１２８ｋｂｉｔ／ｓｅｃの通信速度）が得られるようになっている。しかしながら、従来の無線中継装置では一つの基地局の制御チャネル及び情報チャネル（ＴＣＨ）しか中継できなかったため、無線中継装置を介したパケット通信では通信速度の向上が実現できなかった。
【０００７】
本発明は上記目的に鑑みて為されたものであり、その目的は、基地局と移動局との間で通信を開始する際の処理が簡素化できるとともに通信開始までにかかる時間を短縮することができる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、所定の時間長を有する１フレームを時分割した複数のタイムスロットにより構成されるＴＤＭＡ方式の無線通信システムに用いられ、基地局に対応する第１の無線通信手段と、移動局に対応する第２の無線通信手段と、前記基地局からの無線信号を前記第１の無線通信手段で受信すると、受信データを前記移動局へ前記第２の無線通信手段から無線信号で中継送信し、前記移動局からの無線信号を前記第２の無線通信手段で受信すると、受信データを前記基地局へ前記第１の無線通信手段から無線信号で中継送信する中継処理を行う制御手段とを備え、複数のタイムスロットのうちの一つは、基地局から移動局に制御情報を報知したり、基地局と移動局との間で呼接続に必要な情報を転送するための制御チャネルに利用され、該制御手段は、第１の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第１タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第２の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第２タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第３の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第３タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第４の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第４タイムスロットを用いて無線信号で中継送信する中継処理機能を具備し、該制御手段は、待ち受け状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、第１の基地局または第２の基地局または第３の基地局または第４の基地局のうち無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させる機能を具備し、前記待ち受け状態において同期先の基地局からの制御チャネルが受信できなくなった状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、他の中継先基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させるとともに、同期先基地局からの制御チャネルが受信できなくなったタイムスロットで制御チャネルを送信している他の基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局を新しい中継先として選択して中継処理を再開する機能を具備することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、制御手段が第１及び第２の無線通信手段を制御して複数の基地局が互いに異なるスロットを使う制御チャネルを移動局に対して中継するから、一つの基地局にスロットの空きがなければ直ちに別の基地局の空きスロットを使って通信を開始することができ、従来例に比較して基地局と移動局との間で通信を開始する際の処理が簡素化できるとともに通信開始までにかかる時間を短縮することができる。また、同期が外れた場合に他の中継先の基地局の制御チャネルに無線信号の同期を合わせることで同期外れが解消できる。しかも、同期が外れた基地局の代わりに別の基地局を中継先とすることで通信速度の低下を抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を第二世代コードレス電話システム標準規格（ＲＣＲＳＴＤ−２８４．０版、社団法人電波産業会発行）に準拠した無線通信システムに用いる無線中継装置（中継局）ＲＳに適用した実施形態について説明する。但し、基地局ＣＳ及び移動局ＰＳの構成並びに動作と、無線中継装置ＲＳの基本動作については上記標準規格に規定されているように従来周知であるから説明を省略する。
【００２３】
図１は本実施形態の無線中継装置ＲＳのブロック図を示し、図２は本実施形態のシステム構成を示している。この無線中継装置ＲＳは、公衆の基地局ＣＳ１，ＣＳ２，…と無線通信する第１の無線通信部１と、パケット通信に対応したＰＨＳ端末のような移動局ＰＳと無線通信する第２の無線通信部２と、第１及び第２の無線通信部１，２を制御して中継のための処理を行う制御部３と、商用電源から電源供給を受けて上記各部の動作電源を作成する電源部４とを備える。第１及び第２の無線通信部１，２には基地局ＣＳ１，…及び移動局ＰＳとの間でそれぞれ無線信号の送受信を行うためのアンテナ（図示せず）、及びアンテナを通じて通信データの送受信を行うモデム（図示せず）が含まれる。また、制御部３はＣＰＵやメモリ等の周辺回路を具備し、メモリに搭載されたプログラムをＣＰＵで実行することによって、上記中継処理や後述する各種の処理を行うものである。また図２に示すように、各基地局ＣＳ１，…は通信事業者独自のネットワークＮＷを通じてインターネットに接続されており、インターネットから送られてくるパケットを移動局ＰＳに送信するとともに移動局ＰＳから送信されるパケットをインターネットに送るようになっている。
【００２４】
次に、本実施形態の動作を説明する。
【００２５】
電源投入直後の無線中継装置ＲＳでは、制御チャネルの同期が外れた状態にあり、中継先の基地局も登録されていない状態にあるので、制御チャネルを捕捉して中継先の基地局を選択するとともに待ち受け状態とする処理（以下、「中継先選択処理」と呼ぶ）が制御部３で実行される。
【００２６】
ここで、図３のフローチャートを参照して、制御部３で実行する中継先選択処理について説明する。電源投入直後の初期設定時に制御部３は中継先選択処理を開始し、図２に示すように複数の基地局ＣＳ１，ＣＳ２，…からの制御チャネルを全て（４つ）の受信用スロットを対象にモニタし（ステップ１）、制御チャネルのＲＳＳＩ（受信信号強度）が最大となる基地局（例えば、ＣＳ１）を中継先の基地局に選択して当該基地局ＣＳ１の識別情報（ＣＳ−ＩＤ）並びにその基地局ＣＳ１が制御チャネルに使用しているスロット番号（例えば、スロット番号１）等をメモリの中継先登録用のデータテーブルに書き込む（ステップ２）。そして、制御部３は中継先として登録済みの基地局ＣＳ１が使用しているスロット以外の各スロット（スロット番号２，３，４）を制御チャネルに使用する基地局ＣＳ２，ＣＳ３，…の内でＲＳＳＩが最大となる基地局ＣＳｎ（ｎ＝２，３，…）をスロット毎に抽出してそのスロットにおける中継先の候補とし（ステップ３）、中継先として登録済みの基地局ＣＳ１から制御チャネルを受信するタイミングと、中継先候補の基地局ＣＳｎから制御チャネルを受信するタイミングとの時間差を所定のしきい値と比較する（ステップ４）。この時間差がしきい値以下であれば、制御部３は中継先候補の基地局ＣＳｎを各スロットにおける中継先の基地局ＣＳｎに確定して上記データテーブルに書き込み（ステップ５）、時間差がしきい値よりも大きければＲＳＳＩが次に大きい基地局ＣＳｎを中継先候補とし（ステップ６）、新しい中継先候補の基地局ＣＳｎについてステップ４の処理を実行し、中継先候補とし得る基地局ＣＳｎがなくなるか、あるいは全てのスロットについて中継先の基地局ＣＳｎが選択されるまでステップ４、ステップ６の処理を繰り返す。そして、全てのスロットについて中継先の基地局ＣＳｎが決定すれば（但し、中継先の基地局ＣＳｎがないスロットが存在する場合もある）、制御部３は第１の無線通信部１で受信する無線信号の受信レベル（ＲＳＳＩ）が最大となる基地局（上述の場合であればＣＳ１）を待ち受け先の基地局に設定し、待ち受け状態においては待ち受け先の基地局ＣＳ１の制御チャネルに同期を合わせる（ステップ７）。
【００２７】
而して、本実施形態の無線中継装置ＲＳでは、制御部３が第１及び第２の無線通信部１，２を制御して複数の基地局ＣＳｎが互いに異なるスロットを使う制御チャネルを移動局ＰＳに対して中継するので、一つの基地局ＣＳ１，…にスロットの空きがなければ直ちに別の基地局ＣＳ２，…の空きスロットを使って通信を開始することができ、従来例に比較して基地局ＣＳｎと移動局ＰＳとの間で通信を開始する際の処理が簡素化できるとともに通信開始までにかかる時間を短縮することができる。また、上述のようにＲＳＳＩが最大となる中継先の基地局ＣＳ１の制御チャネルを受信するタイミングからの時間差が所定のしきい値以下となる基地局ＣＳｎのみを中継先の基地局としているので、複数の基地局ＣＳｎの制御チャネルを中継しているときに同期先の基地局ＣＳ１との同期外れが発生し始めて無線中継装置ＲＳがタイミング的に自走して基地局ＣＳ１との同期ずれが拡大していくような状況下において、他の中継先の基地局ＣＳ２，…からの制御チャネルも同期外れとなってしまうことを抑制することができる。
【００２８】
一方、待ち受け状態において移動局ＰＳからパケット通信の呼接続要求（リンクチャネル確立要求）があった場合、制御部３では最初に待ち受け先の基地局ＣＳ１に対して移動局ＰＳからのリンクチャネル確立要求を中継して情報チャネルを起動した後、データテーブルを参照して他の中継先の基地局ＣＳ２，…にもリンクチャネル確立要求を中継して順次情報チャネルを起動し、互いに異なる複数のスロットを使って複数の基地局ＣＳ１，ＣＳ２，…と一つの移動局ＰＳとの間で情報チャネルによりパケット通信の無線信号を中継する。
【００２９】
而して、従来技術で説明したように最大４つの基地局ＣＳ１，…と互いに異なる４つのスロットを使って一つの移動局ＰＳがパケット通信を行うことで下り方向における最大通信速度を１２８ｋｂｉｔ／ｓｅｃとした無線通信システムが既に提供されているが、本実施形態の無線中継装置ＲＳにおいては、制御部３が第１及び第２の無線通信部１，２を制御して複数（最大４つ）の基地局ＣＳ１，…が互いに異なるスロットを使って情報チャネルを起動することにより、無線中継装置ＲＳを介して１つの移動局ＰＳと複数（最大４つ）の基地局ＣＳ１，…との間で最大通信速度が１２８パケットｋｂｉｔ／ｓｅｃのパケット通信を行うことができ、移動局ＰＳと基地局ＣＳｎで直接行うパケット通信と同等の通信速度が得られる。
【００３０】
次に無線中継装置ＲＳにおいて基地局ＣＳの制御チャネルの同期が外れた場合の処理について説明する。
【００３１】
基地局ＣＳからは一定の周期で間欠的に制御チャネルが送信されており、待ち受け状態における無線中継装置ＲＳの制御部３は、図４のフローチャートに示すように第１の無線通信部１で間欠的に受信する制御チャネルの同期外れを監視しており（ステップ１）、例えば制御チャネルのＲＳＳＩが所定値以下となった場合に同期が外れたと判断し、制御部３のＣＰＵをリセットしている（ステップ２）。ＣＰＵがリセットされると制御部３は電源投入直後と同様の初期設定を開始するから、中継先の基地局を含む初期設定の情報を再度設定し直すことになる。このように同期が外れた場合に中継先の基地局ＣＳ１，…を含む初期設定の情報を再度設定し直せば、再設定された中継先の基地局ＣＳ１，…の制御チャネルに改めて同期を合わせることで同期外れが解消できる。
【００３２】
但し、図５のフローチャートに示すように制御チャネルの同期外れを検出した場合に（ステップ１）、制御部３がデータテーブルを参照して他のスロットに中継先の基地局ＣＳｎが存在するか否かを判断し（ステップ２）、存在する場合にはそのうちでＲＳＳＩが最大である基地局ＣＳｎの制御チャネルに同期させるとともに当該基地局ＣＳｎを待ち受け先とし（ステップ３）、他のスロットに中継先の基地局ＣＳｎが存在しなければＣＰＵをリセットする（ステップ４）ようにしても構わない。このような処理を行えば、同期が外れた場合に他の中継先の基地局ＣＳｎの制御チャネルに同期を合わせることでＣＰＵをリセットする場合よりも短時間で同期外れが解消できるという利点がある。
【００３３】
また、図６のフローチャートに示すように制御部３がＲＳＳＩが最大である基地局ＣＳｎの制御チャネルに同期させるとともに当該基地局ＣＳｎを待ち受け先とし（ステップ３）、さらに同期外れが生じた元の待ち受け先の基地局ＣＳ１が使用していたスロットについて別の基地局の制御チャネルをモニタし（ステップ４）、制御チャネルのＲＳＳＩが最大となる基地局ＣＳｎを当該スロットにおける中継先の基地局に選択する（ステップ５）ようにしても構わない。このような処理を行えば、同期が外れた基地局の代わりに別の基地局を中継先とすることで通信速度の低下を抑制することができるという利点がある。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、所定の時間長を有する１フレームを時分割した複数のタイムスロットにより構成されるＴＤＭＡ方式の無線通信システムに用いられ、基地局に対応する第１の無線通信手段と、移動局に対応する第２の無線通信手段と、前記基地局からの無線信号を前記第１の無線通信手段で受信すると、受信データを前記移動局へ前記第２の無線通信手段から無線信号で中継送信し、前記移動局からの無線信号を前記第２の無線通信手段で受信すると、受信データを前記基地局へ前記第１の無線通信手段から無線信号で中継送信する中継処理を行う制御手段とを備え、複数のタイムスロットのうちの一つは、基地局から移動局に制御情報を報知したり、基地局と移動局との間で呼接続に必要な情報を転送するための制御チャネルに利用され、該制御手段は、第１の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第１タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第２の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第２タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第３の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第３タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第４の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第４タイムスロットを用いて無線信号で中継送信する中継処理機能を具備し、該制御手段は、待ち受け状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、第１の基地局または第２の基地局または第３の基地局または第４の基地局のうち無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させる機能を具備し、前記待ち受け状態において同期先の基地局からの制御チャネルが受信できなくなった状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、他の中継先基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させるとともに、同期先基地局からの制御チャネルが受信できなくなったタイムスロットで制御チャネルを送信している他の基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局を新しい中継先として選択して中継処理を再開する機能を具備するので、一つの基地局にスロットの空きがなければ直ちに別の基地局の空きスロットを使って通信を開始することができ、従来例に比較して基地局と移動局との間で通信を開始する際の処理が簡素化できるとともに通信開始までにかかる時間を短縮することができる。また、同期が外れた場合に他の中継先の基地局の制御チャネルに無線信号の同期を合わせることで同期外れが解消できる。しかも、同期が外れた基地局の代わりに別の基地局を中継先とすることで通信速度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上を用いる無線通信システムのシステム構成図である。
【図３】同上における中継先選択処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】同上における同期外れ発生時の処理を説明を説明するためのフローチャートである。
【図５】同上における同期外れ発生時の他の処理を説明を説明するためのフローチャートである。
【図６】同上における同期外れ発生時のさらに他の処理を説明を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
ＣＳ基地局
ＰＳ移動局
ＲＳ無線中継装置
１第１の無線通信部
２第２の無線通信部
３制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless relay device used in a wireless communication system such as a PHS (Personal Handy phone System).
[0002]
[Prior art]
Currently, a 4-channel multiplexed TDMA-TDD (Time Division Multi Access-Time Division Duplex) system is adopted as a wireless communication system between a PHS (second generation cordless telephone system) base station and a mobile station. . In the above method, one frame having a time length of 5 msec is set as a unit of a transmission signal in one base station, and one frame is divided into eight equal one slot (time length 0.625 msec). Yes. Then, 4 slots in one frame are allocated to downlink transmission signals from the base station to the mobile station, and the remaining 4 slots are allocated to uplink transmission signals from the mobile station to the base station. That is, one base station can theoretically process communications with up to four mobile stations simultaneously. One slot contains 160-bit data, and 160-bit data is transmitted in half duplex every 5 msec between one mobile station and the base station. If viewed per unit time, it is 32 kbit. A communication speed of / sec can be obtained.
[0003]
By the way, in PHS, a radio frequency of 1.9 GHz band is used. For example, since radio waves of a base station installed outdoors are difficult to reach a mobile station in a building, an outdoor base station and an indoor mobile station Conventionally, a wireless relay device (relay station) that relays each transmission radio wave has been used (see, for example, Patent Document 1). This wireless relay device relays a control channel (CCH) from one base station that maximizes the reception strength (electric field strength) of the radio wave transmitted from the base station at the initial setting after startup to the mobile station. It was.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-155172 (page 3, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional wireless relay device, when there is a communication start request (link channel establishment request) from a mobile station, if there is no available slot in the base station that is the standby destination, another base station that has a free slot is assigned. Since it was necessary to search, the process for establishing the link channel was complicated, and the time required for establishing the link channel was long.
[0006]
In recent years, with the spread of the Internet, there is an increasing demand for a wireless communication system in which a large number of users can perform simultaneous and high-speed communication. In the above-described PHS, not only conventional circuit-switched communication but also packet-switched Base stations and mobile stations that support communication (packet communication) are provided. In such packet communication, one mobile station communicates with a plurality of base stations in different slots so that a higher communication speed than when communicating with one base station (for example, four base stations and In the case of packet communication, a maximum communication speed of 32 × 4 = 128 kbit / sec) can be obtained. However, since the conventional radio relay apparatus can only relay the control channel and information channel (TCH) of one base station, the communication speed cannot be improved by packet communication via the radio relay apparatus.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-mentioned object, and the object thereof is to simplify processing when starting communication between a base station and a mobile station and to reduce the time taken to start communication. An object of the present invention is to provide a wireless relay device capable of
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is used in a TDMA wireless communication system configured by a plurality of time slots obtained by time-dividing one frame having a predetermined time length, and corresponds to a base station. When the first wireless communication means, the second wireless communication means corresponding to the mobile station, and the wireless signal from the base station are received by the first wireless communication means, the received data is sent to the mobile station. When the wireless signal is relayed and transmitted from the wireless communication means and the wireless signal from the mobile station is received by the second wireless communication means, the received data is relayed to the base station from the first wireless communication means by the wireless signal. Control means for performing transmission relay processing, and one of a plurality of time slots broadcasts control information from the base station to the mobile station and is necessary for call connection between the base station and the mobile station. Transfer information The control means relays the control channel included in the radio signal received from the first base station using the first time slot as a radio signal and receives it from the second base station. The control channel included in the wireless signal to be relayed is transmitted using the second time slot as a wireless signal, and the control channel included in the wireless signal received from the third base station is relayed as the wireless signal using the third time slot. A relay processing function for relaying and transmitting a control channel included in a radio signal transmitted and received from the fourth base station by a radio signal using the fourth time slot; The timing of the radio signal transmitted / received from the first radio communication unit and the radio signal transmitted / received from the second radio communication unit is set to the first base station, the second base station, or the third base. Or a function of synchronizing with a control channel included in a radio signal received from a base station having the maximum radio signal reception level among the fourth base stations, and a control channel from a synchronization destination base station in the standby state In the state where the radio signal cannot be received, the timing of the radio signal transmitted / received from the first radio communication unit and the radio signal transmitted / received from the second radio communication unit is set to the reception level of the radio signal in the other relay destination base stations. Among other base stations that are synchronized with the control channel included in the radio signal received from the base station with the largest value and that transmit the control channel in the time slot in which the control channel from the synchronization destination base station cannot be received. The base station having the maximum radio signal reception level is selected as a new relay destination and the relay processing is resumed . The
[0021]
According to the present invention, since the control means controls the first and second wireless communication means and a plurality of base stations relay the control channel using different slots to the mobile station, the slot is assigned to one base station. If there is no free space, communication can be started immediately using a free slot of another base station, and the processing when starting communication between the base station and the mobile station can be simplified compared to the conventional example. At the same time, the time required to start communication can be shortened. Further, when synchronization is lost, synchronization loss can be eliminated by matching the synchronization of the radio signal with the control channel of another relay destination base station. In addition, a reduction in communication speed can be suppressed by using another base station as a relay destination instead of the out of synchronization base station.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention is applied to a radio relay apparatus (relay station) RS used in a radio communication system compliant with the second generation cordless telephone system standard (RCR STD-28 4.0 version, issued by the Japan Radio Industry Association). A form is demonstrated. However, the configuration and operation of the base station CS and the mobile station PS and the basic operation of the radio relay apparatus RS are well known in the art as defined in the above-mentioned standard, and thus description thereof is omitted.
[0023]
FIG. 1 shows a block diagram of the radio relay apparatus RS of the present embodiment, and FIG. 2 shows a system configuration of the present embodiment. The radio relay apparatus RS includes a first radio communication unit 1 that performs radio communication with public base stations CS1, CS2,... And a second radio that performs radio communication with a mobile station PS such as a PHS terminal that supports packet communication. A communication unit 2; a control unit 3 that controls the first and second wireless communication units 1 and 2 to perform processing for relay; and a power source that receives power supply from a commercial power source and creates an operating power source for each unit. Part 4. The first and second radio communication units 1 and 2 have an antenna (not shown) for transmitting and receiving radio signals to and from the base station CS1,. A modem (not shown) is included. The control unit 3 includes peripheral circuits such as a CPU and a memory, and performs the relay process and various processes described later by executing a program installed in the memory by the CPU. As shown in FIG. 2, each base station CS1,... Is connected to the Internet through a network NW unique to the communication carrier, and transmits packets sent from the Internet to the mobile station PS and from the mobile station PS. Sent packets to the Internet.
[0024]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0025]
In the radio relay apparatus RS immediately after power-on, the control channel is out of synchronization and the relay base station is not registered, so the control channel is captured and the relay base station is selected. At the same time, the control unit 3 executes a process for setting the standby state (hereinafter referred to as “relay destination selection process”).
[0026]
Here, the relay destination selection process executed by the control unit 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. At the initial setting immediately after the power is turned on, the control unit 3 starts the relay destination selection process, and as shown in FIG. 2, all the control channels from the plurality of base stations CS1, CS2,. (Step 1), the base station (for example, CS1) having the maximum RSSI (received signal strength) of the control channel is selected as the relay destination base station, and the identification information (CS-ID) of the base station CS1 In addition, the slot number (for example, slot number 1) used by the base station CS1 for the control channel is written in the data table for registering the relay destination in the memory (step 2). Then, the control unit 3 uses the slots (slot numbers 2, 3, 4) other than the slots used by the base station CS1 registered as the relay destination among the base stations CS2, CS3,. The base station CSn (n = 2, 3,...) Having the maximum RSSI is extracted for each slot and set as a relay destination candidate in the slot (step 3), and a control channel is transmitted from the base station CS1 registered as the relay destination. The time difference between the reception timing and the reception timing of the control channel from the relay destination candidate base station CSn is compared with a predetermined threshold value (step 4). If this time difference is less than or equal to the threshold value, the control unit 3 determines the relay destination candidate base station CSn as the relay destination base station CSn in each slot and writes it in the data table (step 5). If larger than the value, the base station CSn having the next largest RSSI is set as a relay destination candidate (step 6), and the process of step 4 is executed for the new relay destination candidate base station CSn, and there is no base station CSn that can be set as the relay destination candidate. Alternatively, the processes of step 4 and step 6 are repeated until the relay destination base station CSn is selected for all slots. When the relay destination base station CSn is determined for all slots (however, there may be a slot without the relay destination base station CSn), the control unit 3 receives the first radio communication unit 1. The base station (CS1 in the above case) having the maximum radio signal reception level (RSSI) is set as the standby base station, and in the standby state, the synchronization is synchronized with the control channel of the standby base station CS1. (Step 7).
[0027]
Thus, in the radio relay apparatus RS of the present embodiment, the control unit 3 controls the first and second radio communication units 1 and 2 so that a plurality of base stations CSn use control channels that use different slots. Since relaying to the PS, if there is no slot in one base station CS1,..., Communication can be started immediately using an empty slot in another base station CS2,. The processing for starting communication between the base station CSn and the mobile station PS can be simplified and the time required for starting communication can be shortened. Further, as described above, only the base station CSn whose time difference from the timing of receiving the control channel of the relay destination base station CS1 with the maximum RSSI is equal to or less than a predetermined threshold is used as the relay base station. When the control channels of a plurality of base stations CSn are relayed, the synchronization with the base station CS1 that is the synchronization destination starts to occur, and the radio relay apparatus RS is self-propelled in a timing manner to increase the synchronization error with the base station CS1. In such a situation, it is possible to prevent the control channels from the other relay destination base stations CS2,.
[0028]
On the other hand, when there is a packet communication call connection request (link channel establishment request) from the mobile station PS in the standby state, the control unit 3 first requests the link channel establishment request from the mobile station PS to the standby base station CS1. , The information channel is activated, and the data channel is referred to, the link channel establishment request is relayed to the other base stations CS2,. By using the information channel, a radio signal for packet communication is relayed between a plurality of base stations CS1, CS2,... And one mobile station PS.
[0029]
Thus, as described in the prior art, the maximum communication speed in the downlink direction is set to 128 kbit / sec by performing packet communication by one mobile station PS using four slots different from the maximum of four base stations CS1,. In the wireless relay device RS of the present embodiment, the control unit 3 controls the first and second wireless communication units 1 and 2 to provide a plurality (up to four). Base stations CS1,... Start information channels using different slots, so that one mobile station PS and a plurality of (up to four) base stations CS1,. Packet communication with a maximum communication speed of 128 packets kbit / sec can be performed, and a communication speed equivalent to packet communication directly performed between the mobile station PS and the base station CSn can be obtained.
[0030]
Next, processing when the control channel of the base station CS is out of synchronization in the radio relay apparatus RS will be described.
[0031]
The control channel is intermittently transmitted from the base station CS at a constant cycle, and the control unit 3 of the radio relay apparatus RS in the standby state is intermittently transmitted by the first radio communication unit 1 as shown in the flowchart of FIG. The control channel received is monitored for loss of synchronization (step 1). For example, when the RSSI of the control channel falls below a predetermined value, it is determined that synchronization is lost, and the CPU of the control unit 3 is reset. (Step 2). When the CPU is reset, the control unit 3 starts the same initial setting as immediately after the power is turned on, so that the initial setting information including the relay destination base station is set again. If the initial setting information including the relay destination base stations CS1,... Is reset when the synchronization is lost in this way, the synchronization is again adjusted to the control channel of the reset base stations CS1,. This can eliminate the loss of synchronization.
[0032]
However, as shown in the flowchart of FIG. 5, when the control channel is out of synchronization (step 1), the control unit 3 refers to the data table to determine whether the relay destination base station CSn exists in another slot. (Step 2), if present, synchronize with the control channel of the base station CSn having the maximum RSSI, and set the base station CSn as a standby destination (step 3), and relay to another slot If there is no base station CSn, the CPU may be reset (step 4). If such processing is performed, there is an advantage that when synchronization is lost, synchronization loss can be eliminated in a shorter time than when the CPU is reset by synchronizing with the control channel of another relay destination base station CSn. .
[0033]
Further, as shown in the flowchart of FIG. 6, the control unit 3 synchronizes with the control channel of the base station CSn having the maximum RSSI and sets the base station CSn as a standby destination (step 3). The control channel of another base station is monitored for the slot used by the standby base station CS1 (step 4), and the base station CSn with the maximum RSSI of the control channel is selected as the relay base station in the slot (Step 5). If such a process is performed, there is an advantage that a decrease in communication speed can be suppressed by using another base station as a relay destination instead of the out of synchronization base station.
[0034]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the first radio communication means used in the TDMA type radio communication system constituted by a plurality of time slots obtained by time-dividing one frame having a predetermined time length and corresponding to the base station And the second wireless communication means corresponding to the mobile station, and when the wireless signal from the base station is received by the first wireless communication means, the received data is wirelessly transmitted from the second wireless communication means to the mobile station. When relay transmission is performed using a signal and a radio signal from the mobile station is received by the second radio communication unit, relay processing is performed to relay reception data from the first radio communication unit using the radio signal to the base station. Control means, and one of the plurality of time slots is used for reporting control information from the base station to the mobile station and transferring information necessary for call connection between the base station and the mobile station. To control channel The control means relays and transmits the control channel included in the radio signal received from the first base station by the radio signal using the first time slot, and is included in the radio signal received from the second base station. The control channel included in the radio signal received from the third base station is relayed and transmitted using the third time slot, and is transmitted using the second time slot. A relay processing function for relaying a control channel included in a radio signal received from the base station by a radio signal using a fourth time slot, and the control means is a first radio communication means in a standby state. The timings of the radio signal transmitted / received from and the radio signal transmitted / received from the second radio communication means are set to the first base station, the second base station, the third base station, or the fourth base station. Among them, a function of synchronizing with a control channel included in a radio signal received from a base station having a maximum radio signal reception level is provided, and in a state where a control channel from a synchronization destination base station cannot be received in the standby state. Shows the timing of the radio signal transmitted / received from the first radio communication unit and the radio signal transmitted / received from the second radio communication unit from the base station having the highest radio signal reception level among other relay base stations. Synchronize with the control channel included in the received radio signal, and the reception level of the radio signal among other base stations transmitting the control channel in the time slot in which the control channel from the synchronization destination base station can no longer be received is Since it has a function to select the largest base station as a new relay destination and resume relay processing, there is no slot in one base station. If there is not, communication can be started immediately using an empty slot of another base station, and processing when starting communication between the base station and the mobile station can be simplified and communication can be performed compared to the conventional example. The time taken to start can be reduced. Further, when synchronization is lost, synchronization loss can be eliminated by matching the synchronization of the radio signal with the control channel of another relay destination base station. In addition, a reduction in communication speed can be suppressed by using another base station as a relay destination instead of the out of synchronization base station.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram of a radio communication system using the same as above.
FIG. 3 is a flowchart for explaining relay destination selection processing in the same as above.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing when a loss of synchronization occurs in the same as above.
FIG. 5 is a flowchart for explaining another process when a loss of synchronization occurs in the above.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a further process when a loss of synchronization occurs in the same as above.
[Explanation of symbols]
CS base station PS mobile station RS wireless relay device 1 first wireless communication unit 2 second wireless communication unit 3 control unit

Claims

所定の時間長を有する１フレームを時分割した複数のタイムスロットにより構成されるＴＤＭＡ方式の無線通信システムに用いられ、基地局に対応する第１の無線通信手段と、移動局に対応する第２の無線通信手段と、前記基地局からの無線信号を前記第１の無線通信手段で受信すると、受信データを前記移動局へ前記第２の無線通信手段から無線信号で中継送信し、前記移動局からの無線信号を前記第２の無線通信手段で受信すると、受信データを前記基地局へ前記第１の無線通信手段から無線信号で中継送信する中継処理を行う制御手段とを備え、
複数のタイムスロットのうちの一つは、基地局から移動局に制御情報を報知したり、基地局と移動局との間で呼接続に必要な情報を転送するための制御チャネルに利用され、
該制御手段は、第１の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第１タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第２の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第２タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第３の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第３タイムスロットを用いて無線信号で中継送信し、第４の基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルを第４タイムスロットを用いて無線信号で中継送信する中継処理機能を具備し、
該制御手段は、待ち受け状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、第１の基地局または第２の基地局または第３の基地局または第４の基地局のうち無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させる機能を具備し、前記待ち受け状態において同期先の基地局からの制御チャネルが受信できなくなった状態においては、第１の無線通信手段から送受信する無線信号及び第２の無線通信手段から送受信する無線信号のタイミングを、他の中継先基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局から受信する無線信号に含まれる制御チャネルに同期させるとともに、同期先基地局からの制御チャネルが受信できなくなったタイムスロットで制御チャネルを送信している他の基地局の中で無線信号の受信レベルが最大となる基地局を新しい中継先として選択して中継処理を再開する機能を具備することを特徴とする無線中継装置A first radio communication means corresponding to a base station and a second radio communication system corresponding to a mobile station are used in a TDMA type radio communication system configured by a plurality of time slots obtained by time-dividing one frame having a predetermined time length . When the wireless signal from the base station is received by the first wireless communication means, the received data is relayed and transmitted from the second wireless communication means to the mobile station by the wireless signal, and the mobile station Control means for performing a relay process of relaying the received data from the first wireless communication means to the base station using the wireless signal when receiving the wireless signal from the second wireless communication means,
One of the plurality of time slots is used as a control channel for reporting control information from the base station to the mobile station, or transferring information necessary for call connection between the base station and the mobile station,
The control means relays and transmits the control channel included in the radio signal received from the first base station using the first time slot as a radio signal, and is included in the radio signal received from the second base station. Is relayed by radio signal using the second time slot, the control channel included in the radio signal received from the third base station is relayed by radio signal using the third time slot, and the fourth base station is transmitted. Comprising a relay processing function for relaying the control channel included in the radio signal received from the radio signal using the fourth time slot,
In the standby state, the control means sets the timing of the radio signal transmitted / received from the first radio communication means and the radio signal transmitted / received from the second radio communication means to the first base station, the second base station, or the second base station. A base station that is synchronized with the control channel included in the radio signal received from the base station having the maximum radio signal reception level among the three base stations or the fourth base station. In the state where the control channel cannot be received from the first wireless communication means, the timing of the wireless signal transmitted and received from the first wireless communication means and the timing of the wireless signal transmitted and received from the second wireless communication means are wirelessly transmitted among other relay base stations. Synchronize with the control channel included in the radio signal received from the base station with the maximum signal reception level, and receive the control channel from the synchronization destination base station. That the reception level of a radio signal in the other base station transmitting a control channel in can not since the time slot is a function resumes relay processing by selecting as the new relay destination base station with the maximum Characteristic wireless relay device