JP3558790B2 - 無線中継方式 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は第2世代コードレス電話システム、いわゆるパーソナルハンディホンシステム(以下、単にPHSと略記する)において、公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置に適用される無線中継方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線通信回線を用いた携帯電話等の移動通信が提供され、さらに最近ではPHSのサービス開始により、移動通信は急速に普及するに至っている。
このPHSにおける移動局、例えばPHS端末は無線回線により接続される公衆基地局を介して、他のPHS端末あるいは一般加入電話等との間で通信を行うようにしている。また、PHS端末は移動に伴い順次公衆基地局を捕捉することにより、ハンドオーバを行い通信回線を維持するようにしている。また各公衆基地局には、それぞれ無線回線による通信を可能とする範囲、すなわち無線ゾーンがあり、この無線ゾーンを複数連続させてサービスエリアが構成され、このサービスエリア内でPHS端末は通信を行うことが可能になる。
しかして、急速なPHS端末の増加に伴い、このサービスエリアの早急なる充実および拡大が要求されるようになった。
【0003】
一方、PHSはエリア当たりの加入者容量を増加するために、その無線ゾーンをマイクロセルゾーン化していることから、その各公衆基地局のサービスエリアは半径100〜300m程度であり、従って、このサービスエリアを拡大するためには多数の公衆基地局を設置する必要があった。
また、従来の無線通信においては、基地局から送信された情報と同一の情報を端末側に単純に増幅して中継し、あるいは端末から送信された情報と同一の情報を基地局側に単純に増幅して中継する無線中継方式が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような要求により、新たに公衆基地局を設置する際には、既に設置されている周囲の公衆基地局との干渉を防止するように調整を計らなければならず、そのため公衆基地局の設置の際には、その設置位置、電波の送出方向等について予め十分な調査を行わなければならず、その作業には面倒が伴うものであった。
さらに公衆基地局は、公衆通信網(例えばNTT網)と有線回線で接続されており、そのため設置場所は限定されたものとなり、また公衆通信網との調整も行う必要が生じた。
【0005】
また、従来の無線中継方式の無線中継装置は当該エリアの電波の伝搬状況を確認することなく、受信した情報を端末側に単純に増幅・中継するだけの機能を有しているため、他の基地局が自律分散制御を行っている場合、他の基地局の制御用チャネルに対して干渉を与える可能性がある。また、無線中継装置は予め中継先とする親基地局を設定し、それに基づいて無線中継装置を設置しなければならず、無線中継装置の設置工事上の制約があった。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、公衆基地局、他の無線中継装置及びPHS端末に影響を与えることなく、PHSにおける利用範囲を容易に拡大することのできるPHSの無線中継装置に好適な無線中継方式を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項1記載の発明は、パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、無線中継装置が起動されたときに、自律的に中継先とする親基地局として最適な公衆基地局を探索し、これにより探索された公衆基地局を親基地局として設定することを要旨とする。
これにより、公衆基地局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて移動局へ中継し、移動局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて公衆基地局側へ中継する。この際、移動局に対しては無線中継装置は通常の公衆基地局と同様に見えるため、移動局にはなんら変更は要しない。更に、無線中継装置は無線中継装置自体が自律的に中継先とする親基地局を選択するため、無線中継装置を設置する際の工事が容易となる。この際、公衆基地局からは無線中継装置は通常移動局と同様に見えるため、公衆基地局に対してなんら変更は要しない。
【0008】
また、請求項2記載の発明は、請求項1に記載される無線中継方式において、前記無線中継装置が自律的に電波の干渉状態を観測し、この観測情報の累積結果に応じて親基地局の再設定を所定の周期で行うことを要旨とする。
これにより、無線中継装置を設置した後、新たに公衆基地局が設置される等により電波環境が変化したときであっても、無線中継装置が自律的に電波の干渉状態を観測し、この観測情報の累積結果に応じて親基地局の再設定を所定の周期で行うことから最適な公衆基地局を親基地局として設定することができる。
【0009】
また、請求項3記載の発明は、請求項1に記載される無線中継方式において、前記無線中継装置は、所定の設定入力があるまで新たな親基地局の設定を行わないことを要旨とする。
これにより、無線中継装置は、当該無線中継装置周辺の電波環境が一時的に悪化した場合であっても、所定の設定入力があるまで新たな親基地局の設定を行わないことから、頻繁な親基地局の変更を抑えることができ、また無線中継装置を移動して設置し直したり、保守管理等により電波環境が変化したときにのみリセット等の所定の設定入力を行い、最適な公衆基地局を親基地局として自律的に設定することができる。
【0010】
また、請求項4記載の発明は、パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、制御チャネルの干渉状態を判定するための異なる段階値の閾値が複数格納されており、制御チャネルを送信する際に、観測される電波の干渉状態が所定の閾値を越えて制御チャネルの送信が不可能であるときには、前記所定の閾値を緩和した閾値により制御チャネルの送信が可能であるかを検索することを要旨とする。
【0011】
また、前記請求項4に記載される無線中継方式において、前記無線中継装置は緩和した閾値による検索によっても制御チャネルの送信が不可能な場合には、所定の時間が経過した後に、制御チャネルの送信が可能となるまで動作を繰り返すようにしてもよい。
【0012】
これらにより、公衆基地局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて移動局へ中継し、移動局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて公衆基地局側へ中継する。この際、移動局に対しては無線中継装置は通常の公衆基地局と同様に見えるため、移動局にはなんら変更は要しない。更に、電波環境が必ずしも良好でない場合でも制御チャネルの送信を行うようにコントロールすることで、電波環境の一時的な悪化に対応することができる。
【0013】
また、請求項5記載の発明は、パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、公衆基地局と移動局との間の通信を中継する際に、公衆基地局との間の通信品質が劣化したときには、移動局との間は通話状態が継続され、移動局との間の通信に影響を与えることなく、当該公衆基地局との間の通信用チャネルの切替えを行うことを要旨とする。
【0014】
また、請求項6記載の発明は、請求項5に記載される無線中継方式において、無線中継装置は、通信用チャネルの切替え動作の間、移動局と無線中継装置との間のチャネルに対して無音信号を送出することを要旨とする。
【0015】
また、請求項7記載の発明は、パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、公衆基地局と移動局との間の通信を中継する際に、移動局との間の通信品質が劣化したときには、公衆基地局との間は通話状態が継続され、公衆基地局との間の通信に影響を与えることなく、当該移動局との間の通信用チャネルの切替えを行うことを要旨とする。
【0016】
また、請求項8記載の発明は、請求項7に記載される無線中継方式において、無線中継装置は、通信用チャネルの切替え動作の間、公衆基地局と無線中継装置との間のチャネルに対して無音信号を送出することを要旨とする。
【0017】
これらにより、公衆基地局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と 同一の情報を公衆用無線周波数を用いて移動局へ中継し、移動局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて公衆基地局側へ中継する。この際、移動局に対しては無線中継装置は通常の公衆基地局と同様に見えるため、移動局にはなんら変更は要しない。更に、無線中継装置は、公衆基地局と無線中継装置との間の無線チャネルを、無線中継装置と移動局との間の無線チャネルに影響を与えることなく独立に切り替えられること、及び、無線中継装置と移動局との間の無線チャネルを、公衆基地局と無線中継装置との間の無線チャネルに影響を与えることなく独立に切り替えられることを可能とする。
【0018】
また、パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式において、無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、移動局は、前記無線中継装置を介して接続される通話を保持して、他の公衆基地局から無線中継装置への通信中チャネル切替え、無線中継装置から他の公衆基地局への通信中チャネル切替え、無線中継装置から他の無線中継装置への通信中チャネル切替えを可能としてもよい。
【0019】
これにより、公衆基地局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて移動局へ中継し、移動局から公衆用無線周波数により送信されてきた情報と同一の情報を公衆用無線周波数を用いて公衆基地局側へ中継する。この際、移動局に対しては無線中継装置は通常の公衆基地局と同様に見えるため、移動局にはなんら変更は要しない。更に、公衆基地局と無線中継装置間の通信において、無線中継装置が公衆基地局からの接続の変更指示、すなわちハンドオーバ指示を受けた場合には、そのまま移動局(PHS端末)のハンドオーバを促して回線を保持する。
【0020】
さらに、無線中継装置は動作用のクロック信号を、受信される制御チャネルと通話チャネルの内の少なくとも一方のチャネルの信号から生成するようにしてもよい。これにより、前記無線中継装置は、通話がない場合には無線制御チャネルから、通話がある場合には通話チャネルから動作クロック信号を生成させることができる。
【0021】
又、無線中継装置は、自律的に電波の干渉状態を観測し、この観測結果に応じて他の無線チャネルとの干渉を回避するように制御チャネルの送信タイミングまたは送信スロットを調整するようにしてもよい。これにより、無線中継装置は移動局に対して着信などを通知する自分自身の制御チャネルについて、他の公衆基地局や他の無線中継装置の制御チャネルや既に存在する通話チャネルとの干渉を回避して送信できる。又、公衆基地局、他の無線中継装置及びPHS端末に影響を与えることなく、PHSにおける利用範囲を容易に拡大することができる。
【0022】
又、通信方式がTDMA−TDD方式であるときに、無線中継装置は、送信と受信のフレームタイミングを合わせるようにしてもよい。これにより、通信方式がTDMA−TDD方式であるときに、無線中継装置は、送受信のフレームタイミングを合わせることにより、隣接スロットに干渉を与えることがなくなり、TDMAの多重数までの移動局を同時に中継する。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施の形態を図面を参照して説明する。
まず、本発明が適用される第1の実施の形態について説明する。図1は本発明の無線中継方式が適用される無線中継装置を含めたPHSのシステム構成例を示し、図2は図1に示す無線中継装置の概略の構成を一例を示したブロック図である。なお図2において、点線はデータの流れを示す。
【0024】
図1において、公衆通信網1は具体的にはNTT通信網であり、一般加入電話3は公衆通信網1と有線回線を用いて接続される。また、公衆基地局5A、公衆基地局5B、公衆基地局5Cも、通常は公衆通信網1に有線回線を用いて接続される。
本発明が適用される無線中継装置7は、公衆用無線周波数を用いた無線通信回線を介して公衆基地局5Aと接続され、さらに図1では公衆用無線周波数を用いた無線通信回線を介してPHS端末9Aと接続されている。これによりPHS端末9Aは、無線中継装置7および公衆通信網1に接続された公衆基地局5Aを介して一般加入電話3あるいは、公衆基地局5Cを介して他のPHS端末9Bとの通信を行うことが可能となる。
【0025】
次に、図2を参照して第1の実施の形態における無線中継装置7の構成について説明する。
図2では、公衆用無線周波数を用いる無線通信回線を介したPHS端末9との通信機能を備えてPHS端末9との通信を基地局として行う端末対応部(送受信分離部11P、受信部13P、送信部15P、通話チャネル干渉検出部17P、通話チャネル切替動作部19P)と、公衆用無線周波数を用いる無線通信回線を介した公衆基地局5との通信機能を備えて公衆基地局5との通信をPHS端末として行う基地局対応部(送受信分離部11C、受信部13C、送信部15C、通話チャネル干渉検出部17C、通話チャネル切替動作部19C)と、これらに共通する共通部分(動作クロック生成部23、制御チャネル干渉検出部25、制御チャネル干渉回避部27)と、無線中継装置7全体を制御する制御部21に区分けできる。
なお、公衆用無線周波数を用いた無線インタフェースは、標準規格(RCR・STD−28)の公衆標準部分に従い、PHS端末9Aは通常の公衆モードで動作するものとする。
【0026】
以下の説明においては、前記端末対応部分と基地局対応部分とがほぼ同様に構成されることから、端末対応部分を例に詳細に説明する。
まず、送受信分離部11PはアンテナAntを介して受信した信号を受信部13Pへ送信し、送信部15Pから受信した信号をアンテナAntを介して送信するための切換えを制御部21からの制御信号と動作クロック生成部23からのクロック信号に応じて行うスイッチである。
【0027】
通話チャネル干渉検出部17Pは、メモリおよび干渉判定部とを備え、干渉判定部では受信部13Pで受信された通話チャネル信号からその干渉量を検出して、その検出値をメモリに格納される閾値と比較する。通信状態が良好で干渉量が閾値より低い場合には、干渉判定部から判定信号が出力されず、通話チャネル切替動作部19Pは通話チャネルの切替えを行うことは無い。また通信状態が悪化し干渉量が閾値を上回ったときには、干渉判定部から判定信号が通話チャネル切替動作部19Pへ出力され、通話チャネルの切替動作が行われる。
【0028】
制御部21は、図3に示すように、受信部13からの信号が入力される自律探索部211と、この自律探索部211が自ら内蔵する探索データ蓄積部211mの探索データを参照して探索した結果に基づいて親基地局を設定する親局設定部213と、この親局設定部213における親基地局設定の時機を与えるタイマ215とリセットスイッチ217により構成される。
【0029】
タイマ215は、当該無線中継装置7が自律的に電波の干渉状態を観測し、この観測情報の累積結果に応じて親基地局の再設定を所定の周期で行う際の周期をカウントするものであり、リセットスイッチ217は、設定入力を行うためのスイッチであり、無線中継装置7を移動した場合、あるいは近くに公衆基地局5が設けられた場合等にこのリセットスイッチ217によりリセット入力し新たな親基地局の設定を行うためのものである。
【0030】
動作クロック生成部23は、当該無線中継装置7が有線回線を介して公衆通信網1と接続されていないことから、受信部13Pで受信された信号を基に動作クロックを生成するようにしている。具体的には、通信を行っていないとき(通話がない場合)には無線制御チャネル信号から動作クロックを生成し、実際に通信を行っているときには通話チャネル信号から動作クロックを生成する。
【0031】
再び、図2を参照するに、制御チャネル干渉検出部25は、受信部13P(若しくは受信部13C)で受信された制御チャネル信号からその干渉量を検出し、干渉状態を判定して、その判定値を制御チャネル干渉回避部27に出力する。制御チャネル干渉回避部27はこの判定値に基づいて制御チャネルの干渉を回避するべく制御チャネルの送信タイミングの調整を行う。
【0032】
また制御チャネル干渉検出部25は、メモリ25aと干渉判定部25bとを備える。メモリ25aには、制御チャネルの干渉状態を判定するための異なる段階値の閾値が複数格納される。干渉判定部25bは、制御チャネル干渉検出部25で自律的に電波の干渉状態を観測して得られた観測結果とメモリ25aから読み出した閾値と比較し干渉状態を判定し、判定結果を判定値として出力する。
【0033】
次に、上述した第1の実施の形態の作用について説明する。本実施の形態の無線中継装置7の設置例を図4に示す。この図4では各公衆基地局の無線ゾーンを円形として模式的に示しているが、実際には無線ゾーンはアンテナの指向特性、建造物、地形等により複雑な形状をしている。なお、このとき図5に示すような指向特性を無線中継装置7のアンテナに持たせることにより効率的なサービスエリアを構成することが可能となる。
【0034】
図4を参照するに、公衆基地局5A、公衆基地局5B、公衆基地局5Cが設置されているサービスエリアの内の公衆基地局5Bの無線ゾーンに、無線中継装置7を設置したものとする。従来の無線中継装置を設置する場合には、当該無線中継装置を設置する前に、親基地局として設定する公衆基地局を電波環境、設置条件等を実際に試験し、観測した上で決定して設置する必要がある。
【0035】
一方、本実施の形態の無線中継装置7の場合はそのような煩わしい手続きを踏む必要は生じない。すなわち、無線中継装置7は、信号が受信可能な公衆基地局5A,5B,5Cの全ての制御チャネル信号を受信して、自律的に親基地局を決定する。ここでは、公衆基地局5Bを親基地局として設定したものと仮定する。無線中継装置7が、公衆基地局5Bを自らの親基地局として決定して自身の制御チャネル信号の送信を開始した以降にあっては、PHS端末9は、公衆基地局5Bと無線中継装置7とを識別することはできず、共に公衆基地局と認識する。図中の矢印Pは、移動しながら通話するPHS端末9(使用者)の軌跡である。図中では通話中に、PHS端末9が(公衆基地局5Aの無線ゾーン)→(無線中継装置7の無線ゾーン)→(公衆基地局5Cの無線ゾーン)へと移動しているが、本無線中継方式では、ハンドオーバを行うことにより、他の公衆基地局(図4では公衆基地局5Aに相当)から無線中継装置7への通信中チャネル切替え、無線中継装置7からの他の公衆基地局(図4では公衆基地局5Cに相当)への通信中チャネル切替え、あるいは無線中継装置7から他の無線中継装置(図示せず)への通信中チャネル切替えを可能としているので、(公衆基地局5Aの無線ゾーン)→(無線中継装置7の無線ゾーン)→(公衆基地局5Cの無線ゾーン)まで通話中にチャネル切替を実施しながら移動することが可能である。
【0036】
次に、図6を参照して本無線中継装置7における発呼動作について説明する。
【0037】
まず、PHS端末9が無線中継装置7に対して無線チャネル要求信号を送信する(ステップS11)。このとき無線中継装置7では、PHS端末9に通知すべき無線チャネルの検索を開始するとともに、公衆基地局5Bに対して無線チャネル要求信号を送信する(ステップS13)。公衆基地局5Bでは、無線チャネルの検索を行い無線中継装置7に対して無線チャネル割当信号を送信する(ステップS15)。無線中継装置7では、この送信された無線チャネル割当信号と自己の無線チャネル検索の結果を比較し、使用できると判断した無線チャネルを無線チャネル割当信号としてPHS端末9に通知する(ステップS17)。PHS端末9と無線中継装置7との間、無線中継装置7と公衆基地局5Bとの間のそれぞれ独立に無線チャネル確立動作を行い(ステップS19a,ステップS19b)、確立した無線チャネルを接続し、PHS端末9と公衆基地局5Bとの間で通話チャネルが確立された以降は、通常の発呼動作となる。
【0038】
次に、図7を参照して通話チャネルの中継タイミングを一例を挙げて説明する。図7はPHSにおける無線通信方式、すなわちTDMA−TDDの構成を示すもので、1フレームを8スロットに分割し、送信に4スロット、受信に4スロットを割当てている。なお、一番目のタイムスロット(図中に示すタイミングt1で示されるスロットに対応)は通常は制御用物理スロットであるが、ここでは中継タイミングの説明のため特に限定されない。
【0039】
まず、公衆基地局5Bの送信部(図中、<T>で示す)からタイミングt1で一番目のタイムスロットを用いて信号が送信されるものとする(図中網線のスロット、以下同様)。無線中継装置7の基地局対応部の受信部13C(図中、<R>で示す)が公衆基地局5Bからの信号を受信する。この基地局対応部は、受信した信号を無線中継装置7の端末対応部にそのまま伝送する。この受信信号を伝達された端末対応部では、自律的に通話チャネルを選択し、タイミングt6で6番目のスロットを用いてPHS端末9に対して送信し通信の中継を行う。
【0040】
一方、PHS端末9からの信号は、タイミングt3で3番目のスロットを用いて送信され、無線中継装置7の端末対応部の受信部13P(図中、<R>で示す)で受信され、さらに同様にタイミングt8で公衆基地局5Bに対して送信され通信が中継される。
【0041】
この図7に示すように、TDMAフレーム毎の位相が一致しているので、公衆用無線基地局装置の通信用のスロットに対して影響を与えることはない。したがって、隣接スロットに干渉を与えることなく、TDMAの多重数まで無線チャネルを利用することが可能である。
【0042】
次に、図8を参照して通信品質の劣化による通話中チャネルの切替えについて説明する。
ここでは、電波伝搬状況の変化により公衆基地局5Bと無線中継装置7との間の通信品質が劣化した際、必要に応じて無線中継装置7とPHS端末9との間の通話品質に影響を与えることなく公衆基地局5Bと無線中継装置7との間の通話中チャネルの切替えを実施する場合の手順について説明する。
【0043】
図8において、無線中継装置7から公衆基地局装置5Bに対して通話チャネル切替要求を行った場合を例として示す。無線中継装置7が通話チャネルの品質劣化を検出した時点で(ステップS31)、無線中継装置7は通話チャネル切替要求を公衆基地局5Bに対して送出する(ステップS33b)。これにより、公衆基地局5Bは、無線中継装置7との間の通話チャネル切替動作を行う(ステップS35)。
【0044】
なお、この通話チャネル切替動作の間、PHS端末9と無線中継装置7との間は、通話状態が継続され(ステップS33a)、また音声通信時には、チャネル切換えの際に生じる切換えノイズを低減するために、反対側、すなわちPHS端末9と無線中継装置7との間のチャネルに対してミューティングして得られる無音信号を送出することで切換えノイズがPHS端末9の使用者に聞こえないようにする。
【0045】
この通話チャネル切替動作が完了した後に(ステップS37b)、無線中継装置7は、通話チャネル接続を行う(ステップS39)。これで公衆基地局5Bと無線中継装置7との間の通話チャネル切替は完了し、再び通話中状態となる。
【0046】
また同様に、逆に公衆基地局5Bから無線中継装置7に対して通信中チャネル切替指示信号が送出された場合にも、無線中継装置7は、無線中継装置7とPHS端末9との間の通話に影響を与えることなく通話中チャネルの切替が実施できる。
【0047】
さらに、無線中継装置7とPHS端末9との間についても同様であり、通信品質が劣化し無線中継装置7がPHS端末9に対して通信中チャネル切替を指示した場合には、公衆基地局5Bと無線中継装置7との間の通話に影響を与えることなく通話中チャネルの切替が実施できる。同様に、通信品質が劣化しPHS端末9が無線中継装置7に対して通信中チャネル切替を要求した場合には、公衆基地局5Bと無線中継装置7との間の通話に影響を与えることなく通話中チャネルの切替が実施できる。また、これにより公衆基地局5Aと無線中継装置7との間、無線中継装置7とPHS端末9Aとの間をそれぞれ独立に通話中のチャネル切替を実施することが出来る。
【0048】
また、他の場合として、公衆基地局5Bが通信中チャネル切替(ハンドオーバ)指示を下位にある無線中継装置7に対して送出した場合には、無線中継装置7は信号を変換することなく、PHS端末9に中継する。
【0049】
次に、本実施の形態におけるクロックの生成について説明する。
通常、公衆基地局は有線回線で接続されるISDN回線からのクロック信号により当該公衆基地局用の動作クロックを生成するが、本実施の形態における無線中継装置7は無線回線を介して公衆基地局5Bと接続されているだけであるため、直接、ISDN回線からクロック信号の供給は受けることはできない。そこで本実施の形態における無線中継装置7では、受信した無線信号を基にクロック信号を生成するようにしたものである。
【0050】
以下、図2を参照してクロック信号の生成について説明する。受信部13は、アンテナAntを介して受信した無線信号から同期信号を抽出し、この同期信号を制御部21を介して動作クロック生成部23に送信する。動作クロック生成部23ではこの受信した同期信号を基にクロック信号を生成し、送受信分離部11P,11C、受信部13P,13C、送信部15P,15C、通話チャネル干渉検出部17P,17C、通話チャネル切替動作部19P,19C、制御部21、制御チャネル干渉検出部25、制御チャネル干渉回避部27等に送出する。
無線信号としては、具体的には制御チャネル信号と通話チャネル信号がある。本方式では、この2つの信号により、各々クロックを生成することが可能である。
【0051】
以上説明したように、本実施の形態により、PHSにおいて、容易に公衆基地局からの電波の届く範囲を広げることができる。この場合、PHS端末からは通常の公衆基地局に見えるため、PHS端末に対して変更は要さない。また、公衆基地局からも無線中継装置は通常のPHS端末と同様に見えるため、設置位置の周囲にある公衆基地局にも変更は要さない。
【0052】
また、この実施の形態を適用した無線中継装置の大きな特徴として、無線中継装置の設置が容易であることが挙げられる。通常、無線中継装置では、設置前に親基地局を決定し、設置工事を行う必要があった。しかし、本実施の形態を適用した無線中継装置では、無線中継装置自身が設置された時点で受信し得る周辺の公衆基地局のうちから最適な親基地局を選択する。従って、設置前の親基地局選定などが不要になり、設置工事が非常に容易となる。
【0053】
また、有線回線が不要であるため、設置個所の自由度が大きく、工事費用も少なくすむということから、PHSのサービスエリア展開が容易、且つ効率的に行えるようになる。
【0054】
また、この実施の形態を適用した無線中継装置では、対公衆基地局側、対PHS端末側独立に無線機を持ち、それぞれ独立に制御を行っているため、公衆基地局と無線中継装置との間、無線中継装置とPHS端末との間の無線チャネルをそれぞれ独立に通話中に切り替えることが出来る。また、PHS端末は、ハンドオーバを行うことにより、無線中継装置からの他公衆基地局への通信中チャネル切替え、あるいは、無線中継装置から他無線中継装置への通信中チャネル切替えが可能である。
【0055】
さらに、この実施の形態を適用した無線中継装置は、動作用クロックを有線回線網から受けることが出来ないため、無線回線で受信した信号より動作クロックを生成している。この際、通話がない場合には無線制御チャネルから、通話がある場合には通話チャネルから動作クロックを生成する。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線中継方式は、公衆基地局から送信された情報を移動局に、移動局から送信された情報を公衆基地局に公衆用無線周波数を用いて送信された通信内容と同一の情報を送信するようにしたので、PHSにおける利用範囲を容易に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するPHSシステムの構成図である。
【図2】本発明が適用される無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示す制御部の要部の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明が適用される無線中継装置を設置した場合のサービスエリア構成例を示す図である。
【図5】本発明が適用される無線中継装置を設置した場合の他のサービスエリア構成例を示す図である。
【図6】無線中継装置における発呼の場合におけるシーケンスを示す図である。
【図7】通話チャネルの信号の載せ換えタイミングを示す図である。
【図8】無線中継装置における通話チャネル切替動作を示す図である。
【符号の説明】
1 公衆通信網
3 一般加入電話
5 公衆基地局
7 無線中継装置
9 PHS端末
11 送受信分離部
13 受信部
15 送信部
17 通話チャネル干渉検出部
19 通話チャネル切替動作部
21 制御部
23 動作クロック生成部
25 制御チャネル干渉検出部
25a メモリ 25b 干渉判定部
27 制御チャネル干渉回避部
Claims (8)
- パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、
前記無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、
前記無線中継装置が起動されたときに、自律的に中継先とする親基地局として最適な公衆基地局を探索し、これにより探索された公衆基地局を親基地局として設定することを特徴とする無線中継方式。 - 前記無線中継装置は、自律的に電波の干渉状態を観測し、この観測情報の累積結果に応じて親基地局の再設定を所定の周期で行うことを特徴とする請求項1記載の無線中継方式。
- 前記無線中継装置は、所定の設定入力があるまで新たな親基地局の設定を行わないことを特徴とする請求項1記載の無線中継方式。
- パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、
前記無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、
制御チャネルの干渉状態を判定するための異なる段階値の閾値が複数格納されており、
前記制御チャネルを送信する際に、観測される電波の干渉状態が所定の閾値を越えて制御チャネルの送信が不可能であるときには、前記所定の閾値を緩和した閾値により制御チャネルの送信が可能であるかを検索することを特徴とする無線中継方式。 - パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、
前記無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、
公衆基地局と移動局との間の通信を中継する際に、公衆基地局との間の通信品質が劣化したときには、前記移動局との間は通話状態が継続され、該移動局との間の通信に影響を与えることなく、当該公衆基地局との間の通信用チャネルの切替えを行うことを特徴とする無線中継方式。 - 前記無線中継装置は、前記通信用チャネルの切替え動作の間、前記移動局と無線中継装置との間のチャネルに対して無音信号を送出することを特徴とする請求項5記載の無線中継方式。
- パーソナルハンディホンシステムにおける公衆基地局と移動局との間の通信を中継する無線中継装置の無線中継方式であって、
前記無線中継装置は、公衆用無線周波数を用いて公衆基地局から送信された通信内容と同一の情報を公衆基地局として移動局に送信し、公衆用無線周波数を用いて移動局から送信された通信内容と同一の情報を移動局として公衆基地局に送信し、
公衆基地局と移動局との間の通信を中継する際に、移動局との間の通信品質が劣化したときには、前記公衆基地局との間は通話状態が継続され、該公衆基地局との間の通信に影響を与えることなく、当該移動局との間の通信用チャネルの切替えを行うことを特徴とする無線中継方式。 - 前記無線中継装置は、前記通信用チャネルの切替え動作の間、前記公衆基地局と無線中継装置との間のチャネルに対して無音信号を送出することを特徴とする請求項7記載の無線中継方式。
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