JP4225115B2

JP4225115B2 - Wireless relay device

Info

Publication number: JP4225115B2
Application number: JP2003142524A
Authority: JP
Inventors: 英夫田中; 克彦木村; 一泰山根; 征二永留; 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: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004349874A; CN1551532A; CN101075838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムで移動局と基地局との間の無線通信を中継する無線中継装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１２に示すような４チャネル多重のＴＤＭＡ−ＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ−ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式の無線通信システムにおいて移動局ＰＳと基地局ＢＳとの間の無線通信を中継する無線中継装置１１が提供されている。この無線中継装置１１は、２系統のＢＳ側無線通信部１２、ＰＳ側無線通信部１３を搭載し、ＢＳ側無線通信部１２で基地局ＢＳ向けアンテナ１２ａを介して基地局ＢＳとの間で無線通信を行うと同時に、ＰＳ側無線通信部１３で移動局ＰＳ向けアンテナ１３ａを介して移動局ＰＳとの間で無線通信を行っている。（「第二世代コードレス電話システム標準規格（ＲＣＲＳＴＤ−２８）」参照）。
【０００３】
現在、５ｍｓｅｃの時間長を１フレームとし、さらに８等分したものを１スロット（時間長０．６２５ｍｓｅｃ）として規定し、各スロット毎に複数のキャリアが周波数多重されている。そして図２に示すように、基地局ＢＳから移動局ＰＳ（以下、「下り」と呼ぶ）への送信信号は、１フレーム中の下り区間Ａの４スロットＳ１〜Ｓ４を割り当て、移動局ＰＳから基地局ＢＳ（以下、「上り」と呼ぶ）への送信信号は、１フレーム中の上り区間Ｂの４スロットＳ１〜Ｓ４を割り当てている。つまり、１つの基地局ＢＳは理論上最大４つの移動局ＰＳ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ＰＳと基地局ＢＳ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３２ｋｂｐｓの通信速度が得られることになり、４スロットでは最大１２８ｋｂｐｓの通信速度が得られる。
【０００４】
また、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ＢＳの電波が建物内の移動局ＰＳに到達し難いため、屋外の基地局ＢＳと屋内の移動局ＰＳ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、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い、情報チャネル（ＴＣＨ）を送信して通信を行なっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１５５１７２号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【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交換においても通信速度向上のために、１つの移動局ＰＳが互いに異なる複数（例えば２つ）の基地局ＢＳとの間で通信することにより、１つの基地局ＢＳ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ＢＳと通信する場合であれば最大６４ｋｂｐｓの通信速度）が得られるようになっている。
【０００７】
しかし、ＢＳ側無線通信部１２はスロットＳ１で基地局ＢＳから呼制御等の信号を受信し、ＰＳ側無線通信部１３は受信したスロットとは異なるスロット（例えばスロットＳ２）を用いて移動局ＰＳへ送信することがあり、同様にＰＳ側無線通信部１３はスロットＳ１を用いて移動局ＰＳからの信号を受信し、ＢＳ側無線通信部１２は受信したスロットとは異なるスロット（例えばスロットＳ２）を用いて基地局ＢＳへ送信することがある。
【０００８】
そして、１つの移動局ＰＳと複数の基地局ＢＳとの間に無線中継装置１１が介在する場合、当該移動局ＰＳからは無線中継装置１１も基地局とみなされるため、移動局ＰＳが無線中継装置１１で中継している基地局ＢＳとは別に、他の基地局ＢＳとも通信しようとしても、無線中継装置１１で中継している基地局ＢＳと、移動局ＰＳが直接通信する基地局ＢＳとが重複する可能性があった。例えば、基地局ＢＳと無線中継装置１１との間の通信にはスロットＳ１を用い、移動局ＰＳと無線中継装置１１との間の通信にはスロットＳ２を用いているとする。このとき移動局ＰＳが通信している基地局は無線中継装置１１であり、さらに通信速度の高速化要求を行う場合に移動局ＰＳは直接基地局ＢＳに対して、移動局ＰＳからみて現在空いているスロットＳ１を用いて通信を行うように要求する。しかし基地局ＢＳは既にスロットＳ１を用いて無線中継装置１１と通信しており、移動局ＰＳ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１１と、受信強度が次に大きいと考えられる基地局ＢＳ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１つのスロットのみを用いて通信している状況となり、本来の通信速度が得られない虞があった。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局がパケット交換の呼制御に用いる基地局として同一の基地局を重複して選択した場合でも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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基地局及び移動局と各々通信を行う２系統の無線通信手段と、無線通信手段の動作を制御する通信制御手段とを備えて、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交換及び回線交換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、基地局と通信を行う無線通信手段が送受信するパケット交換の呼制御に割り当てる１つ以上のスロットと、移動局と通信を行う無線通信手段が送受信するパケット交換の呼制御に割り当てる１つ以上のスロットとを互いに同一のスロットとし、パケット交換の中継処理中に回線交換の呼制御が発生した場合、基地局と通信を行う無線通信手段が送受信する回線交換の呼制御に割り当てる１つ以上のスロットと、移動局と通信を行う無線通信手段が送受信する回線交換の呼制御に割り当てる１つ以上のスロットとは互いに同一のスロットであり、且つパケット交換の呼制御に用いるスロットとは異なり、回線交換の中継処理中にパケット交換の呼制御が発生した場合、基地局と通信を行う無線通信手段が送受信するパケット交換の呼制御及び移動局と通信を行う無線通信手段が送受信するパケット交換の呼制御の各中継処理を、回線交換の呼制御とは異なる１つ以上のスロットを割り当てて行い、中継処理を行っている回線交換の呼制御での干渉と新規パケット交換の呼制御とが発生して、干渉が発生した回線交換の呼制御の切替先のスロットと、新規パケット交換の呼制御に割り当てるスロットとが同一の場合、干渉が発生した回線交換の呼制御にスロットを優先して割り当てることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、中継処理を行っている回線交換の呼制御に干渉が発生した場合、干渉が発生した回線交換の呼制御に割り当てたスロットを別のスロットに切り替えてパケット交換及び回線交換の各中継処理を継続することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（基本構成１）
本基本構成の無線中継装置は、４チャネル多重のＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の無線通信システムにおいて移動局ＰＳと基地局ＢＳとの間の無線通信を中継するＰＨＳなどの無線通信システムに用いられ、移動局ＰＳと基地局ＢＳとの間のパケット交換及び回線交換を行う無線通信を中継するもので、そのスロット構成は従来例と同様に図２に示され、最大１２８ｋｂｐｓの通信に対応している。
【００１４】
図１は無線中継装置１のブロック図であり、この無線中継装置１は、基地局ＢＳ向けアンテナ２ａを介して基地局ＢＳとの間で無線通信を行うＢＳ側無線通信部２と、移動局ＰＳ向けアンテナ３ａを介して移動局ＰＳとの間で無線通信を行うＰＳ側無線通信部３と、ＢＳ側無線通信部２及びＰＳ側無線通信部３の送受信動作を制御する通信制御部４と、電源部５とから構成される。
【００１５】
通信制御部４は、制御ブロック４ａと、Ｆ−ＲＯＭ４ｂ，４ｃと、ＲＡＭ４ｄ，４ｅとを備えており、制御ブロック４ａはモデム部、ＴＤＭＡ処理部、ＣＰＵから構成される。基地局ＢＳから移動局ＰＳへの信号を中継する際は、アンテナ２ａを介して受信した基地局ＢＳからの信号をＢＳ側無線通信部２で周波数変換する。そして制御ブロック４ａ内において、モデム部で復調した後、ＴＤＭＡ処理部でデコードして、ＣＰＵで受信した情報を解析し、その後ＴＤＭＡ処理部でコード化し、モデム部で変調した後、ＰＳ側無線通信部３で周波数変換し、アンテナ３ａを介して外部の移動局ＰＳに送信する。一方、移動局ＰＳから基地局ＢＳへの信号を中継する際は、上述と逆の信号経路で信号を中継し、アンテナ２ａを介して基地局ＢＳに信号を送信する。尚、Ｆ−ＲＯＭ４ｂ，４ｃは動作プログラムやパラメータなどのデータを記憶し、ＲＡＭ４ｄ，４ｅは演算データなどのデータや各基地局ＢＳからの無線信号から制御ブロック４ａのＣＰＵが取得した各基地局ＢＳの基地局ＩＤを記憶し、電源５は商用電源から電源供給され内部回路の動作電源を生成する。
【００１６】
そして本基本構成の無線中継装置１では図３に示すように、ＢＳ側無線通信部２はスロットＳ１を用いて基地局ＢＳとの３２ｋｂｐｓのパケット交換Ｐの呼制御を中継し、スロットＳ２を用いて基地局ＢＳとの３２ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御を中継し、ＰＳ側無線通信部３はスロットＳ１を用いて移動局ＰＳとの３２ｋｂｐｓのパケット交換Ｐの呼制御を中継し、スロットＳ２を用いて移動局ＰＳとの３２ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御を中継する。すなわち、受信したパケット交換Ｐ、回線交換Ｌの各呼制御の信号は、受信したスロットと同一のスロットを用いて送信される。
【００１７】
上記動作のうち、無線中継装置１が移動局ＰＳとの間でパケット交換Ｐ、回線0交換Ｌの各呼制御を行うスロットを割り当てる処理について図４に示すフローチャートを用いて説明する。パケット交換Ｐまたは回線交換Ｌの呼制御の要求（リンクチャネル確立要求ＳＣＣＨ）が移動局ＰＳから無線中継装置１を介して基地局ＢＳに送信されると、基地局ＢＳはスロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を無線中継装置１に送信し、無線中継装置１で移動局ＰＳの割り当て処理が開始される（ステップＫ１）。まず無線中継装置１は基地局ＢＳから割り当てられたスロット番号を識別する（ステップＫ２）。そして基地局ＢＳから割り当てられたスロット番号がスロットＳ１であればスロットＳ１の割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信し（ステップＫ３）、基地局ＢＳから割り当てられたスロット番号がスロットＳ２であればスロットＳ２の割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信し（ステップＫ４）、基地局ＢＳから割り当てられたスロット番号がスロットＳ３であればスロットＳ３の割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信し（ステップＫ５）、基地局ＢＳから割り当てられたスロット番号がスロットＳ４であればスロットＳ４の割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信して（ステップＫ６）、本処理を終了する（ステップＫ７）。
【００１８】
このように無線中継装置１が基地局ＢＳまたは移動局ＰＳから受信したパケット交換Ｐ、回線交換Ｌの各呼制御の信号は、受信したスロットと同一のスロットを用いて基地局ＢＳまたは移動局ＰＳへ送信される。したがって図３において、移動局ＰＳが通信速度の高速化のために、基地局ＢＳに対して現在空いているスロットＳ３を用いてパケット交換Ｐの呼制御を行うように直接要求した場合、基地局ＢＳは無線中継装置１を介した移動局ＰＳとの間で、スロットＳ１を用いたパケット交換Ｐの呼制御を行うとともに、空いているスロットＳ３を用いて移動局ＰＳとパケット交換Ｐの呼制御を直接行うことができる。つまり、基地局ＢＳと移動局ＰＳとはスロットＳ１とスロットＳ３とを用いてパケット交換の呼制御を行うので、通信速度は３２ｋｂｐｓから６４ｋｂｐｓに向上する。
【００１９】
すなわち、移動局ＰＳが通信の呼制御に用いる基地局として同一の基地局ＢＳを重複して選択した場合でも所期の通信速度が得られるのである。
【００２０】
（基本構成２）
本基本構成の無線中継装置１の構成は基本構成１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。図５は本基本構成の動作を示すシーケンス図であり、無線中継装置１が基地局ＢＳ及び移動局ＰＳとの間で１つのスロットを用いて３２ｋｂｐｓのパケット交換Ｐの呼制御を中継しているときに、２つのスロットを用いた６４ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御の要求（リンクチャネル確立要求ＳＣＣＨ）が移動局ＰＳから無線中継装置１を介して基地局ＢＳに送信されると、基地局ＢＳは回線用スロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を無線中継装置１に送信し、無線中継装置１は基地局ＢＳから割り当てられたスロットと同一のスロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信する。そして基地局ＢＳと移動局ＰＳとは割り当てられた２つのスロットを用いて無線中継装置１を介して６４ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御を行う。
【００２１】
無線中継装置１の上記動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。まず基地局ＢＳと移動局ＰＳとの間で回線交換及びパケット交換の呼制御の中継処理が開始されると（ステップＫ１１）、回線交換Ｌの呼制御（回線通信呼）が発生したか否かを判別し（ステップＫ１２）、発生していなければこの処理を繰り返す。回線通信呼が発生すれば、次にパケット交換Ｐの呼制御（パケット通信呼）を現在行っているか否かを判別し（ステップＫ１３）、現在パケット通信呼を行っておれば、回線通信呼も起動してパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を行って（ステップＫ１４）、本処理を終了する（ステップＫ１６）。パケット通信呼を現在行っていなければ、回線通信呼を起動して回線通信呼の中継のみを行って（ステップＫ１５）、本処理を終了する（ステップＫ１６）。このようにしてパケット交換Ｐ及び回線交換Ｌの各呼制御の混在中継を行う。
【００２２】
また、基本構成１同様に無線中継装置１で基地局ＢＳまたは移動局ＰＳから受信したパケット交換Ｐ、回線交換Ｌの各信号は、受信したスロットと同一のスロットを用いて基地局ＢＳまたは移動局ＰＳへ送信されるので、移動局ＰＳが同一の基地局ＢＳを重複して選択した場合でも所期の通信速度が得られる。
【００２３】
（基本構成３）
本基本構成の無線中継装置１の構成は基本構成１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本基本構成では、無線中継装置１がパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を行っているときに回線交換の呼制御に干渉が発生した場合の動作について図７に示すフローチャートを用いて説明する。まず基地局ＢＳと移動局ＰＳとの間で回線交換及びパケット交換の呼制御の中継処理が開始され（ステップＫ２１）、基本構成２で説明したパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継が行われている状態で（ステップＫ２２）、回線交換Ｌの呼制御（回線通信呼）に干渉が発生したか否かを判別し（ステップＫ２３）、発生していなければこの処理を繰り返す。回線通信呼に干渉が発生すれば、無線中継装置１は、回線通信呼の情報チャネル（ＴＣＨ）を切り替える要求（ＴＣＨ切替要求ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）を基地局ＢＳへ送信し、基地局ＢＳは回線通信呼の情報チャネル（ＴＣＨ）を切り替える指示（ＴＣＨ切替指示ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）を無線中継装置１に送信して、無線中継装置１はこのＴＣＨ切替指示（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）を受信し、ＴＣＨ切替を行う（ステップＫ２４）。そのＴＣＨ切替後のスロットを用いて回線交換の呼制御を行い、無線中継装置１はパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を継続して（ステップＫ２５）、本処理を終了する（ステップＫ２６）。
【００２４】
（基本構成４）
本基本構成の無線中継装置１の構成は基本構成１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。図８は本基本構成の動作を示すシーケンス図であり、無線中継装置１が基地局ＢＳ及び移動局ＰＳとの間で２つのスロットを用いて６４ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御を中継しているときに、１つのスロットを用いた３２ｋｂｐｓパケット交換Ｐの呼制御の要求（リンクチャネル確立要求ＳＣＣＨ）が移動局ＰＳから無線中継装置１を介して基地局ＢＳに送信されると、基地局ＢＳはパケット用スロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を無線中継装置１に送信し、無線中継装置１は基地局ＢＳから割り当てられたスロットと同一のスロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信する。そして基地局ＢＳと移動局ＰＳとは割り当てられた１つのスロットを用いて無線中継装置１を介して３２ｋｂｐｓのパケット交換Ｐの呼制御を行う。
【００２５】
無線中継装置１の上記動作について図９に示すフローチャートを用いて説明する。まず基地局ＢＳと移動局ＰＳとの間で回線交換及びパケット交換の呼制御の中継処理が開始されると（ステップＫ３１）、パケット交換Ｐの呼制御（パケット通信呼）が発生したか否かを判別し（ステップＫ３２）、発生していなければこの処理を繰り返す。パケット通信呼が発生すれば、次に回線交換Ｌの呼制御（回線通信呼）を現在行っているか否かを判別し（ステップＫ３３）、現在回線通信呼を行っておれば、パケット通信呼も起動してパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を行って（ステップＫ３４）、本処理を終了する（ステップＫ３６）。回線通信呼を現在行っていなければ、パケット通信呼を起動してパケット通信呼の中継のみを行って（ステップＫ３５）、本処理を終了する（ステップＫ３６）。このようにしてパケット交換Ｐ及び回線交換Ｌの各呼制御の混在中継を行う。
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態の無線中継装置１の構成は基本構成１と同様であり、同様の構成には同一の符号を付して説明は省略する。図１０は本実施形態の動作を示すシーケンス図であり、無線中継装置１が基地局ＢＳ１及び移動局ＰＳとの間で１つのスロットを用いて３２ｋｂｐｓの回線交換Ｌの呼制御を中継しているときに、１つのスロットを用いた３２ｋｂｐｓのパケット交換Ｐの呼制御の要求（リンクチャネル確立要求ＳＣＣＨ）が移動局ＰＳから無線中継装置１を介して基地局ＢＳ２に新規に送信されるとともに、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳとの間で行われている回線交換Ｌの呼制御に干渉が発生した場合、まず最初に無線中継装置１は、回線交換Ｌの呼制御の情報チャネル（ＴＣＨ）を切り替える要求（ＴＣＨ切替要求ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）を基地局ＢＳ１へ送信し、基地局ＢＳ１は干渉を受けないスロットを選択してＴＣＨ切替指示（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）を無線中継装置１へ送信する。無線中継装置１はパケット要求を基地局ＢＳ２に送信しているにも関わらず、ＴＣＨ切替指示（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）に基づいて、基地局ＢＳ１に対して回線交換Ｌの呼制御を行う回線用スロットをスロットＮに切り替える。
【００２７】
上記のようにパケット要求を送信しているにも関わらず、回線交換Ｌに干渉が発生した場合は、回線交換Ｌの干渉回避を優先して回線交換を行い、またパケット用スロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）がＴＣＨ切替スロットと同一の場合には、無線中継装置１はパケット交換Ｐの呼制御の再要求（リンクチャネル再要求）を基地局ＢＳ２に対して送信する。そして、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳとの間で回線用スロットＮを用いて回線交換Ｌの呼制御の中継を行っている間に、基地局ＢＳ２はスロットＮとは異なるパケット用スロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を無線中継装置１に送信し、無線中継装置１は基地局ＢＳ２から割り当てられたスロットと同一のスロットの割当（リンクチャネル割当ＳＣＣＨ）を移動局ＰＳに送信する。このようにしてパケット交換Ｐ及び回線交換Ｌは異なるスロットを用いて各呼制御の混在中継を行う。
【００２８】
無線中継装置１の上記動作について図１１に示すフローチャートを用いて説明する。まず回線交換及びパケット交換の呼制御の中継処理が開始されると（ステップＫ４１）、回線交換Ｌの呼制御（回線通信呼）の中継が行われている状態で（ステップＫ４２）、回線通信呼の干渉発生と、新規のパケット交換Ｐの呼制御（パケット通信呼）発生とが競合し、基地局からのＴＣＨ切替指示に基づく切替先の回線用スロットと、基地局からリンクチャネル割当（ＳＣＣＨ）によって割り当てられたパケット用スロットとが重複（同一）しているか否かを判別する（ステップＫ４３）。重複しておれば、回線通信呼のＴＣＨ切替指示（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）によって回線用スロットを切り替えた後、パケット通信呼のリトライ（呼制御の再要求（リンクチャネル確立再要求ＳＣＣＨ））を実施して（ステップＫ４４）、本処理を終了する（ステップＫ４６）。重複していなければ、回線通信呼のＴＣＨ切替指示（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）による回線用スロットの切替と、呼制御の要求（リンクチャネル確立要求ＳＣＣＨ）によるパケット通信呼の起動とを実施し、本処理を終了する（ステップＫ４６）。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、移動局がパケット交換の呼制御に用いる基地局として同一の基地局を重複して選択した場合でも所期の通信速度が得られるという効果がある。また、移動局が回線交換の呼制御に用いる基地局として同一の基地局を重複して選択した場合でも所期の通信速度を得ることができ、さらにはパケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を行うことができ、中継処理を行っている回線交換の呼制御での干渉と新規パケット交換の呼制御とが発生し、各呼制御に割り当てるスロットが同一であった場合でも、パケット交換及び回線交換の各呼制御の混在中継を行うことができるという効果もある。
【００３０】
請求項２の発明によれば、干渉が発生した場合でも回線交換の呼制御を継続することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線中継装置の構成を示す図である。
【図２】同上のスロット構成を示す図である。
【図３】本発明の基本構成１のスロット構成を示す図である。
【図４】同上の動作フローチャートを示す図である。
【図５】本発明の基本構成２の動作シーケンスを示す図である。
【図６】同上の動作フローチャートを示す図である。
【図７】本発明の基本構成３の動作フローチャートを示す図である。
【図８】本発明の基本構成４の動作シーケンスを示す図である。
【図９】同上の動作フローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態１の動作シーケンスを示す図である。
【図１１】同上の動作フローチャートを示す図である。
【図１２】従来の無線中継装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１無線中継装置
２ＢＳ側無線通信部
２ａＢＳ向けアンテナ
３ＰＳ側無線通信部
３ａ移動局ＰＳ向けアンテナ
４制御部
４ａ制御ブロック
４ｂ，４ｃＦ−ＲＯＭ
４ｄ，４ｅＲＡＭ
５電源
ＢＳ基地局
ＰＳ移動局[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless relay device that relays wireless communication between a mobile station and a base station in a wireless communication system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a radio relay apparatus for relaying radio communication between a mobile station PS and a base station BS in a radio communication system of a four channel multiplexing TDMA-TDD (Time Division Multiple Access-Time Division Duplex) as shown in FIG. 11 is provided. This radio relay apparatus 11 is equipped with two BS side radio communication units 12 and a PS side radio communication unit 13, and the BS side radio communication unit 12 communicates with the base station BS via an antenna 12 a for the base station BS. At the same time as performing wireless communication, the PS-side wireless communication unit 13 performs wireless communication with the mobile station PS via the mobile station PS antenna 13a. (See "Second Generation Cordless Telephone System Standard (RCR STD-28)").
[0003]
Currently, a time length of 5 msec is defined as one frame, and further divided into 8 equals as one slot (time length 0.625 msec), and a plurality of carriers are frequency-multiplexed for each slot. Then, as shown in FIG. 2, the transmission signal from the base station BS to the mobile station PS (hereinafter referred to as “downlink”) is assigned with four slots S1 to S4 in the downlink section A in one frame, from the mobile station PS. A transmission signal to the base station BS (hereinafter referred to as “uplink”) is assigned with four slots S1 to S4 in the uplink section B in one frame. That is, one base station BS can theoretically process communications with a maximum of four mobile stations PS simultaneously. One slot contains 160-bit data, and 160-bit data is transmitted in half duplex every 5 msec between one mobile station PS and the base station BS. For example, a communication speed of 32 kbps can be obtained, and a maximum of 128 kbps can be obtained with four slots.
[0004]
In addition, PHS uses a radio frequency in the 1.9 GHz band. For example, radio waves of a base station BS installed outdoors are difficult to reach a mobile station PS in a building. Conventionally, a wireless relay device that relays each transmission radio wave with the mobile station PS has been used (see, for example, Patent Document 1). In this wireless relay device, communication is requested by transmitting a control channel (CCH) to a base station having the highest radio wave reception intensity, and communication is performed by transmitting an information channel (TCH).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-155172 (page 3, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, in recent years, with the spread of the Internet, the demand for a wireless communication system capable of performing high-speed communication has increased, and in order to improve the communication speed even in packet switching using the above-described PHS, one mobile station PS can mutually communicate. By communicating with a plurality of (for example, two) different base stations BS, it is faster than when communicating with only one base station BS (for example, when communicating with two base stations BS) A maximum communication speed of 64 kbps) can be obtained.
[0007]
However, the BS-side radio communication unit 12 receives a signal such as call control from the base station BS in the slot S1, and the PS-side radio communication unit 13 uses a slot (eg, slot S2) different from the received slot. Similarly, the PS-side radio communication unit 13 receives a signal from the mobile station PS using the slot S1, and the BS-side radio communication unit 12 is a slot different from the received slot (eg, slot S2). May be transmitted to the base station BS.
[0008]
When the radio relay apparatus 11 is interposed between one mobile station PS and a plurality of base stations BS, the radio relay apparatus 11 is also regarded as a base station from the mobile station PS. In addition to the base station BS that is relayed by the device 11, even when trying to communicate with another base station BS, the base station BS that is relayed by the wireless relay device 11 and the base station BS that the mobile station PS communicates directly There was a possibility of duplication. For example, it is assumed that the slot S1 is used for communication between the base station BS and the radio relay apparatus 11, and the slot S2 is used for communication between the mobile station PS and the radio relay apparatus 11. At this time, the base station with which the mobile station PS is communicating is the radio relay device 11, and when making a request for higher communication speed, the mobile station PS is directly vacant with respect to the base station BS as viewed from the mobile station PS. It requests to communicate using the slot S1. However, the base station BS has already communicated with the radio relay apparatus 11 using the slot S1, and the radio relay apparatus 11 that is considered to have the highest reception strength as viewed from the mobile station PS is considered to have the next highest reception intensity. Even if the base station BS is selected, the two base stations are actually the same, and the communication is performed with only one base station using only one slot. There was a fear that it was not possible.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described reasons, and the purpose of the present invention is to achieve an intended communication speed even when a mobile station repeatedly selects the same base station as a base station used for packet-switched call control. An object of the present invention is to provide a wireless relay device that can be obtained.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 comprises two systems of wireless communication means for communicating with each of a base station and a mobile station, and communication control means for controlling the operation of the wireless communication means. In a wireless relay device that uses a wireless communication system that performs wireless packet switching and circuit switching between a mobile station and a base station, and relays each transmission radio wave between the mobile station and the base station, One or more slots assigned to packet switching call control transmitted and received by a wireless communication means communicating with a station, and one or more slots assigned to packet switching call control transmitted and received by a wireless communication means communicating with a mobile station was the same slot from each other, if the call control of circuit switched during relaying the packet exchange processing is generated and assigned to the call control of circuit-switched wireless communication means for communicating with a base station transceiver The one or more slots and the one or more slots assigned to the circuit-switched call control transmitted / received by the wireless communication means that communicates with the mobile station are the same slots, and the slots used for the packet-switched call control In contrast, when packet-switched call control occurs during circuit-switched relay processing, packet-switched call control that is transmitted and received by the wireless communication means that communicates with the base station and packets that are transmitted and received by the wireless communication means that communicates with the mobile station Each relay process of the switching call control is performed by assigning one or more slots different from the circuit switching call control, and the interference in the circuit switching call control performing the relay process and the call control of the new packet switching If the slot that is switched to the call control for circuit switching that causes interference is the same as the slot that is assigned to the call control for new packet switching, interference occurs. And allocating in preference a slot to the call control circuit switching.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when interference occurs in the circuit switching call control that performs the relay process, the slot assigned to the circuit switching call control in which the interference has occurred is switched to another slot. Each relay process of packet switching and circuit switching is continued .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
( Basic configuration 1 )
The wireless relay device of this basic configuration is used in a wireless communication system such as a PHS that relays wireless communication between a mobile station PS and a base station BS in a 4-channel multiplexed TDMA-TDD wireless communication system. It relays wireless communication that performs packet switching and circuit switching between the PS and the base station BS, and its slot configuration is shown in FIG. 2 similarly to the conventional example, and corresponds to communication of a maximum of 128 kbps.
[0014]
FIG. 1 is a block diagram of a wireless relay device 1, which includes a BS side wireless communication unit 2 that performs wireless communication with a base station BS via an antenna 2a for the base station BS, and a mobile station. A PS-side radio communication unit 3 that performs radio communication with the mobile station PS via the PS antenna 3a; a communication control unit 4 that controls transmission / reception operations of the BS-side radio communication unit 2 and the PS-side radio communication unit 3; And the power supply unit 5.
[0015]
The communication control unit 4 includes a control block 4a, F-ROMs 4b and 4c, and RAMs 4d and 4e. The control block 4a includes a modem unit, a TDMA processing unit, and a CPU. When relaying a signal from the base station BS to the mobile station PS, the BS-side radio communication unit 2 converts the frequency of the signal from the base station BS received via the antenna 2a. In the control block 4a, after demodulating by the modem unit, decoding by the TDMA processing unit, analyzing the information received by the CPU, then encoding by the TDMA processing unit, modulating by the modem unit, and then PS side wireless communication The frequency is converted by the unit 3 and transmitted to the external mobile station PS via the antenna 3a. On the other hand, when relaying a signal from the mobile station PS to the base station BS, the signal is relayed through a signal path opposite to that described above, and the signal is transmitted to the base station BS via the antenna 2a. The F-ROMs 4b and 4c store data such as operation programs and parameters, and the RAMs 4d and 4e store each base station BS acquired by the CPU of the control block 4a from data such as calculation data and radio signals from each base station BS. The power source 5 is supplied with power from a commercial power source and generates an operating power source for the internal circuit.
[0016]
In the wireless relay device 1 of this basic configuration , as shown in FIG. 3, the BS side wireless communication unit 2 relays the call control of the packet exchange P of 32 kbps with the base station BS using the slot S1, and uses the slot S2. Relay the call control of 32 kbps circuit switching L with the base station BS, and the PS side wireless communication unit 3 relays the call control of the 32 kbps packet switching P with the mobile station PS using the slot S1, and sets the slot S2. Used to relay the call control of the circuit switching L of 32 kbps with the mobile station PS. That is, the received packet-switched P and circuit-switched L call control signals are transmitted using the same slot as the received slot.
[0017]
Of the above operations, a process in which the radio relay apparatus 1 allocates slots for performing call control of packet switching P and line 0 switching L with the mobile station PS will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When a request for call control (link channel establishment request SCCH) for packet switching P or circuit switching L is transmitted from the mobile station PS to the base station BS via the radio relay apparatus 1, the base station BS allocates a slot (link channel). (Assignment SCCH) is transmitted to the radio relay apparatus 1, and the radio relay apparatus 1 starts the assignment process of the mobile station PS (step K1). First, the wireless relay device 1 identifies the slot number assigned from the base station BS (step K2). If the slot number assigned by the base station BS is slot S1, the slot S1 assignment (link channel assignment SCCH) is transmitted to the mobile station PS (step K3), and the slot number assigned by the base station BS is the slot S2. If so, the slot S2 assignment (link channel assignment SCCH) is transmitted to the mobile station PS (step K4). If the slot number assigned by the base station BS is slot S3, the slot S3 assignment (link channel assignment SCCH). Is transmitted to the mobile station PS (step K5), and if the slot number allocated from the base station BS is slot S4, the allocation of the slot S4 (link channel allocation SCCH) is transmitted to the mobile station PS (step K6). This process ends (step K7).
[0018]
In this way, the packet switching P and circuit switching L call control signals received by the radio relay apparatus 1 from the base station BS or the mobile station PS use the same slot as the received slot to use the base station BS or the mobile station PS. Sent to. Therefore, in FIG. 3, when the mobile station PS directly requests the base station BS to perform the call control of the packet switching P using the currently free slot S3 in order to increase the communication speed, The BS performs call control of the packet exchange P using the slot S1 with the mobile station PS via the wireless relay device 1, and also performs call control of the mobile station PS and the packet exchange P using the vacant slot S3. Can be done directly. That is, since the base station BS and the mobile station PS perform packet switching call control using the slots S1 and S3, the communication speed is improved from 32 kbps to 64 kbps.
[0019]
That is, even when the mobile station PS repeatedly selects the same base station BS as the base station used for communication call control, the desired communication speed can be obtained.
[0020]
( Basic configuration 2 )
The configuration of the wireless relay device 1 of this basic configuration is the same as that of the basic configuration 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 5 is a sequence diagram showing the operation of this basic configuration , in which the radio relay apparatus 1 relays call control of the packet switch P of 32 kbps between the base station BS and the mobile station PS using one slot. When a request for call control (link channel establishment request SCCH) of circuit switching L of 64 kbps using two slots is transmitted from the mobile station PS to the base station BS via the radio relay device 1, the base station BS Transmits the slot assignment for the line (link channel assignment SCCH) to the radio relay apparatus 1, and the radio relay apparatus 1 assigns the same slot assignment (link channel assignment SCCH) as the slot assigned from the base station BS to the mobile station PS. Send to. Then, the base station BS and the mobile station PS perform a call control of a circuit switching L of 64 kbps via the wireless relay device 1 using the allocated two slots.
[0021]
The above operation of the wireless relay device 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when relay processing for call control for line switching and packet switching is started between the base station BS and the mobile station PS (step K11), whether or not call control for line switching L (line communication call) has occurred. (Step K12), and if it does not occur, this process is repeated. If a line communication call is generated, it is then determined whether or not the packet switching P call control (packet communication call) is currently being performed (step K13). If a packet communication call is currently being performed, the line communication call is also determined. This is started to perform mixed relay for each call control of packet switching and circuit switching (step K14), and this processing is ended (step K16). If no packet communication call is currently being made, the line communication call is activated and only the line communication call is relayed (step K15), and this process is terminated (step K16). In this way, the mixed switching of each call control of the packet switching P and the circuit switching L is performed.
[0022]
Similarly to the basic configuration 1 , each packet-switched P and circuit-switched L signal received from the base station BS or mobile station PS by the radio relay apparatus 1 is transmitted to the base station BS or mobile station using the same slot as the received slot. Since the data is transmitted to the PS, even when the mobile station PS selects the same base station BS repeatedly, the desired communication speed can be obtained.
[0023]
( Basic configuration 3 )
The configuration of the wireless relay device 1 of this basic configuration is the same as that of the basic configuration 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this basic configuration , the operation in the case where interference occurs in the call control of the circuit switching when the wireless relay device 1 performs the mixed relay of the call switching of the packet switching and the circuit switching will be described with reference to the flowchart shown in FIG. explain. First, relay processing for call control for circuit switching and packet switching is started between the base station BS and the mobile station PS (step K21), and the mixed relay for each call control for packet switching and circuit switching described in the basic configuration 2 is performed. In a state where it is being performed (step K22), it is determined whether or not interference has occurred in the call control (line communication call) of the circuit switching L (step K23). If it has not occurred, this process is repeated. If interference occurs in the line communication call, the radio relay apparatus 1 transmits a request (TCH switching request SACCH / FACCH) for switching the information channel (TCH) of the line communication call to the base station BS. An instruction to switch a call information channel (TCH) (TCH switching instruction SACCH / FACCH) is transmitted to the radio relay apparatus 1, and the radio relay apparatus 1 receives the TCH switching instruction (SACCH / FACCH) and performs TCH switching. (Step K24). The circuit switching call control is performed using the slot after the TCH switching, and the radio relay apparatus 1 continues the mixed relay of the packet switching and the circuit switching call control (step K25), and ends the present process (step S25). K26).
[0024]
( Basic configuration 4 )
The configuration of the wireless relay device 1 of this basic configuration is the same as that of the basic configuration 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 8 is a sequence diagram showing the operation of this basic configuration , in which the radio relay apparatus 1 relays call control of a circuit switching L of 64 kbps between the base station BS and the mobile station PS using two slots. Sometimes, when a call control request (link channel establishment request SCCH) of 32 kbps packet exchange P using one slot is transmitted from the mobile station PS to the base station BS via the radio relay apparatus 1, the base station BS The slot assignment for a packet (link channel assignment SCCH) is transmitted to the radio relay apparatus 1, and the radio relay apparatus 1 assigns the same slot assignment (link channel assignment SCCH) as the slot assigned from the base station BS to the mobile station PS. Send. Then, the base station BS and the mobile station PS perform call control of the packet exchange P of 32 kbps through the radio relay apparatus 1 using one allocated slot.
[0025]
The above operation of the wireless relay device 1 will be described using the flowchart shown in FIG. First, when relay processing for call control for circuit switching and packet switching is started between the base station BS and the mobile station PS (step K31), whether or not call control (packet communication call) for packet switching P has occurred. (Step K32), and if it does not occur, this process is repeated. If a packet communication call is generated, it is next determined whether or not the call control (line communication call) of line switching L is currently being performed (step K33). If the current line communication call is being performed, the packet communication call is also determined. This is started to perform mixed relay for each call control of packet switching and circuit switching (step K34), and this processing is ended (step K36). If the line communication call is not currently being made, the packet communication call is activated and only the packet communication call is relayed (step K35), and this process is terminated (step K36). In this way, the mixed switching of each call control of the packet switching P and the circuit switching L is performed.
[0026]
( Embodiment 1 )
The configuration of the wireless relay device 1 of the present embodiment is the same as that of the basic configuration 1, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. FIG. 10 is a sequence diagram showing the operation of the present embodiment, in which the wireless relay device 1 relays the call control of the circuit switching L of 32 kbps between the base station BS1 and the mobile station PS using one slot. Sometimes, a call control request (link channel establishment request SCCH) of a packet switch P of 32 kbps using one slot is newly transmitted from the mobile station PS to the base station BS2 via the radio relay apparatus 1, and When an interference occurs in the call control of the circuit switching L performed between the station BS1 and the mobile station PS, the radio relay apparatus 1 first switches the information channel (TCH) of the call control of the circuit switching L. A request (TCH switching request SACCH / FACCH) is transmitted to the base station BS1, and the base station BS1 selects a slot that is not subject to interference and selects a TCH switching instruction (SACCH / FAC Transmitting a H) to the wireless relay device 1. Although the wireless relay device 1 transmits a packet request to the base station BS2, a line slot that performs line switching L call control for the base station BS1 based on a TCH switching instruction (SACCH / FACCH) To slot N.
[0027]
When interference occurs in the circuit switching L even though the packet request is transmitted as described above, the circuit switching is performed with priority given to avoiding the interference of the circuit switching L, and packet slot allocation (link) When the channel assignment SCCH) is the same as the TCH switching slot, the radio relay apparatus 1 transmits a re-request (link channel re-request) for packet switching P to the base station BS2. While the call switching relay of the circuit switching L is performed between the base station BS1 and the mobile station PS by using the line slot N, the base station BS2 allocates a packet slot different from the slot N ( Link channel allocation SCCH) is transmitted to the radio relay apparatus 1, and the radio relay apparatus 1 transmits the same slot allocation (link channel allocation SCCH) as the slot allocated from the base station BS2 to the mobile station PS. In this way, the packet switching P and the circuit switching L perform mixed relay of each call control using different slots.
[0028]
The operation of the wireless relay device 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, when the relay processing for the call control of the circuit switching and the packet switching is started (step K41), the circuit communication call is performed in the state where the call control (circuit communication call) of the circuit switching L is being performed (step K42). And the occurrence of new packet-switched P call control (packet communication call) contention, the slot for the switching destination line based on the TCH switching instruction from the base station, and the link channel allocation (SCCH) from the base station It is determined whether or not the packet slot assigned by (2) overlaps (is the same) (step K43). If it is duplicated, the line slot is switched by the TCH switching instruction (SACCH / FACCH) of the line communication call, and then the packet communication call is retried (call control re-request (link channel establishment re-request SCCH)). (Step K44), and this process is terminated (Step K46). If there is no overlap, switching of the line slot by the TCH switching instruction (SACCH / FACCH) of the line communication call and activation of the packet communication call by the call control request (link channel establishment request SCCH) are performed. Is finished (step K46).
[0029]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, even when the mobile station selects the same base station as a base station used for packet-switching call control, the desired communication speed can be obtained. In addition, even when the mobile station selects the same base station as a base station used for circuit switching call control, the desired communication speed can be obtained, and further, each call control for packet switching and circuit switching can be performed. Even if relays can perform mixed relaying, interference in circuit switching call control for relay processing and call control for new packet switching occur, and even if the slot assigned to each call control is the same, packet switching Also, there is an effect that it is possible to perform mixed relay for each call control of circuit switching.
[0030]
According to the second aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to continue the circuit switching call control even when interference occurs .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless relay device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the slot configuration of the above.
FIG. 3 is a diagram showing a slot configuration of the basic configuration 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an operation flowchart of the above.
FIG. 5 is a diagram showing an operation sequence of the basic configuration 2 of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an operation flowchart of the above.
FIG. 7 is a diagram showing an operation flowchart of the basic configuration 3 of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an operation sequence of the basic configuration 4 of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an operational flowchart of the above.
FIG. 10 is a diagram showing an operation sequence according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an operational flowchart of the above.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a conventional wireless relay device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio relay apparatus 2 BS side radio communication part 2a BS antenna 3 PS side radio communication part 3a Mobile station PS antenna 4 Control part 4a Control block 4b, 4c F-ROM
4d, 4e RAM
5 Power supply BS Base station PS Mobile station

Claims

A mobile station and a base station using a plurality of time-division multiplexed slots, comprising two systems of wireless communication means for communicating with a base station and a mobile station, and a communication control means for controlling the operation of the wireless communication means. In a wireless relay device that is used in a wireless communication system that performs wireless packet switching and circuit switching with a station, and relays each transmission radio wave between a mobile station and a base station,
One or more slots assigned to packet switching call control transmitted / received by a wireless communication means communicating with a base station, and one or more slots assigned to packet switching call control transmitted / received by a wireless communication means communicating with a mobile station And the same slot ,
When circuit-switched call control occurs during packet-switched relay processing, one or more slots assigned to circuit-switched call control transmitted and received by wireless communication means that communicates with the base station, and wireless that communicates with the mobile station The one or more slots assigned to the circuit switching call control transmitted and received by the communication means are the same slot as each other, and different from the slots used for the packet switching call control,
When packet-switched call control occurs during circuit-switched relay processing, packet-switched call control sent and received by the wireless communication means communicating with the base station and packet-switched sent and received by the wireless communication means communicated with the mobile station Each relay process of call control is performed by allocating one or more slots different from those of the circuit switching call control, causing interference in the circuit switching call control performing the relay process and call control of new packet switching. Then, if the slot to which the switching of the circuit switching call control in which the interference has occurred is the same as the slot to be allocated to the new packet switching call control, the slot is preferentially allocated to the circuit switching call control in which the interference has occurred. A wireless relay device characterized by that.

When interference occurs in the circuit switching call control for which relay processing is being performed, the slot assigned to the circuit switching call control in which the interference has occurred is switched to another slot and packet switching and circuit switching relay processing is continued. The wireless relay device according to claim 1.