(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
公衆基地局との間の通信を公衆用無線周波数によって行う対基地局通信手段と、
無線端末装置との間の通信を自営用無線周波数によって行う対端末通信手段と、
受信した前記公衆基地局からの前記公衆用無線周波数による通信を前記自営用無線周波数による通信に変換すると共に、前記無線端末装置からの前記自営用無線周波数による通信を前記公衆用無線周波数による通信に変換する変換手段と、
前記公衆基地局と通信を行っている際の通信品質が劣化したときに、当該公衆基地局から送信される他の公衆基地局への通信チャネル切替指示信号を無視する手段とを具備することを特徴とする無線中継装置。
【請求項２】
当該無線中継装置を利用し得る無線端末装置を登録する登録手段と、
前記対端末通信手段を介して受信された通信が前記登録手段で登録された無線端末装置からのものであるときに通信を行う制御手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載の無線中継装置。
【請求項３】
前記登録手段は、前記無線端末装置の当該無線中継装置を経由した最初の通信網への位置登録の完了により、当該無線端末装置の登録を行うことを特徴とする請求項２に記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記公衆基地局又は前記無線端末装置との間で通信を行っている際の各スロットにおけるスクランブル処理された情報ビット及びＣＲＣビットについて、デスクランブル処理することなく中継することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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）、特に、無線中継装置を用いて公衆基地局からの電波を中継して屋内等の所定の領域におけるＰＨＳの利用エリアを拡大するように構成されたＰＨＳにおいて用いられる無線中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線通信においては、無線中継装置を介して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端末側へ増幅・中継し、端末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増幅・中継する無線中継方式がある。
【０００３】
また、ＰＨＳにおいては、無線周波数帯は１．９ＧＨｚ帯が使用され、周波数利用効率を確保するために原則的には公衆用無線周波数と自営用無線周波数とは異なる周波数帯が割り当てられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線中継方式では、公衆無線基地局側・無線端末装置側とも公衆用無線周波数を用いた場合には、その無線中継装置は公衆電気通信設備となることから公衆事業者として保守監視が必要とされ、利用者が無線中継装置を購入し管理することはできず、そのため、無線中継装置の十分な設置を望むことは困難であった。
【０００５】
また、従来の無線中継方式にあっては、無線中継装置に登録機能が無いことから当該無線中継装置を利用する無線端末装置を登録することが出来ず、そのためたとえ端末利用者が無線中継装置を購入することが出来た場合であっても、当該無線中継装置の利用を特定の無線端末装置に限定することはできず、有効的な利用を計ることができないといった課題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、利用者が希望する利用形態を実現することで利用範囲の拡大が可能なＰＨＳに用いて好適な無線中継装置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】
本発明の第１の特徴は、公衆基地局との間の通信を公衆用無線周波数によって行う対基地局通信手段と、無線端末装置との間の通信を自営用無線周波数によって行う対端末通信手段と、受信した前記公衆基地局からの前記公衆用無線周波数による通信を前記自営用無線周波数による通信に変換すると共に、前記無線端末装置からの前記自営用無線周波数による通信を前記公衆用無線周波数による通信に変換する変換手段と、前記公衆基地局と通信を行っている際の通信品質が劣化したときに、当該公衆基地局から送信される他の公衆基地局への通信チャネル切替指示信号を無視する手段とを具備する無線中継装置であることを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、上述の第１の特徴において、当該無線中継装置を利用し得る無線端末装置を登録する登録手段と、前記対端末通信手段を介して受信された通信が前記登録手段で登録された無線端末装置からのものであるときに通信を行う制御手段とをさらに具備することを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の特徴は、上述の第２の特徴において、前記登録手段が、前記無線端末装置の当該無線中継装置を経由した最初の通信網への位置登録の完了により、当該無線端末装置の登録を行うことを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の特徴は、上述の第１乃至３の特徴のいずれかにおいて、前記公衆基地局又は前記無線端末装置との間で通信を行っている際の各スロットにおけるスクランブル処理された情報ビット及びＣＲＣビットについて、デスクランブル処理することなく中継することを要旨とする。
【００１１】
すなわち、本発明の第４の特徴は、公衆基地局と無線中継装置との間、又は無線中継装置と無線端末装置との間におけるＣＲＣ符号誤りを、そのまま無線中継装置と無線端末装置との間、又は無線中継装置と公衆基地局との間へ送信することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明を適用した無線中継装置を含めたＰＨＳシステムの概略の構成を示す図である。
【００１３】
図１において、公衆通信網１は、位置登録データベース３を有し、一般加入電話５と公衆基地局７Ａ，７Ｂ，７Ｃとに有線で接続される。これら公衆基地局７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、任意のＰＨＳ端末１３と通信を行い得る。
【００１４】
また、公衆基地局７Ａは、公衆用無線周波数ｆ１の無線回線を介して無線中継装置９と接続され、この無線中継装置９は、自営用無線周波数ｆ３の無線回線を介してＰＨＳ端末１１と接続される。
【００１５】
また、例えば、公衆基地局７Ｃは、公衆用無線周波数ｆ２の無線回線を介してＰＨＳ端末１３と接続され通信を行う。これにより、通常の通信形態においては、ＰＨＳ端末１３は、公衆通信網１に接続された公衆基地局７Ｃを介して一般加入電話５、あるいは他のＰＨＳ端末等との通信を行うことができる。
【００１６】
次に、図２を参照して図１に示す無線中継装置９の構成の一例を説明する。図２に示すように、無線中継装置９において、バスを介して、制御部９１と、メモリ９３と、ＰＨＳ端末番号登録メモリ９５と、対ＰＨＳ端末通信機能部９７と、信号処理部９９と、対公衆基地局通信機能部１０１とが、相互に接続されている。
【００１７】
このとき、対ＰＨＳ端末通信機能部９７と信号処理部９９とが、直接接続され、信号処理部９９と対公衆基地局通信機能部１０１が、直接接続される。制御部９１には、モード切換スイッチ１０３が設けられる。さらに、無線中継装置９には、上記各ブロックに電力を供給する電源１０５が設けられる。
【００１８】
次に、各ブロックの作用を説明する。まず、制御部９１は、バスを介して各ブロックの動作を制御するものである。制御部９１は、通常の通信に係る制御の他、例えば入力された通信がＰＨＳ端末番号登録メモリ９５に登録されたＰＨＳ端末１１からのものであるか否かの判定を行う。さらには、制御部９１は、例えば、モード切換スイッチ１０３及び図示しない入力部からの入力に従って、無線中継装置９を後述する登録モードに変更したり、あるいは登録モード時においてＰＨＳ端末番号の登録処理を行ったりする。
【００１９】
メモリ９３は、例えば、制御部９１における制御のためのプログラムを格納するものである。また、ＰＨＳ端末番号登録メモリ９５は、登録モード時に入力されるＰＨＳ端末番号を格納し、登録するものである。
【００２０】
対ＰＨＳ端末通信機能部９７は、自営用無線周波数ｆ３の無線回線を介してＰＨＳ端末１１との通信を行い、対公衆基地局通信機能部１０１は、公衆用無線周波数ｆ１の無線回線を介して公衆基地局７Ａとの通信を行うものである。
【００２１】
また、信号処理部９９は、対ＰＨＳ端末通信機能部９７で受信した自営用無線周波数ｆ３の通信を、内容を変えることなく、対公衆基地局通信機能部１０１から公衆用無線周波数ｆ１で送信すると共に、対公衆基地局通信機能部１０１で受信した公衆用無線周波数ｆ１の通信を、内容を変えることなく、対ＰＨＳ端末通信機能部９７から自営用無線周波数ｆ３で送信するように処理するものである。
【００２２】
次に、図３を参照して図１に示すＰＨＳ端末１１の構成の一例を説明する。図３に示すＰＨＳ端末１１には、バスを介して、制御部１１１と、メモリ１１３と、無線中継装置番号登録メモリ１１５と、通信機能部１１７と、信号処理部１１９とが、相互に接続されている。
【００２３】
制御部１１１には、モード切換スイッチ１２３が設けられている。さらに、ＰＨＳ端末１１には、上記各ブロックに電力を供給するバッテリー等の電源１２５や、音声を入力するためのマイク１２７や、電話番号等を入力するための入力キー１２９や、音声を出力するスピーカ１３１等が設けられている。
【００２４】
制御部１１１は、バスを介して各ブロックの動作を制御するものである。制御部１１１は、通常の通信に係る制御の他、例えば、入力された通信が無線中継装置番号登録メモリ１１５に登録された無線中継装置９からのものであるか否かの判定を行う。さらには、制御部１１１は、例えば、モード切換スイッチ１２３及び入力手段（例えば入力キー１２９）からの入力に従って、ＰＨＳ端末１１を後述する登録モードに変更したり、あるいは登録モード時において無線中継装置番号の登録処理を行ったりする。
【００２５】
メモリ１１３は、例えば、制御部１１１における制御のためのプログラムを格納するものである。また、無線中継装置番号登録メモリ１１５は、登録モード時に入力される無線中継装置番号を格納し、登録するものである。
【００２６】
通信機能部１１７は、自営用無線周波数ｆ３の無線回線を介して無線中継装置９との通信を行うものである。また、信号処理部１１９は、通信機能部１１７で送受信する自営用無線周波数ｆ３の通信の信号処理を行うものである。
【００２７】
モード切換スイッチ１２３は、前述したように、当該ＰＨＳ端末１１の動作状態を登録モードに切替えるものである。モード切換スイッチ１２３は、動作状態を切替えるためのものであれば任意の構成とすることができる。
【００２８】
すなわち、モード切換スイッチ１２３は、独立して設けられたモード切換キーによって構成されていもよいし、入力キー１２９の内の単一のキーを割り当照ることによって構成されていてもよいし、複数のキーの組み合わせによって構成されていてもよい。さらには、モード切換スイッチ１２３は、無線中継装置９からの切替え信号によって切替えるものであってもよい。
【００２９】
なお、ＰＨＳ端末１１は、自営用無線周波数ｆ３を用いた通信を行う自営モードで動作する必要がある。自営モードにおけるＰＨＳの動作は、通常のＰＨＳ端末１３の公衆用無線周波数ｆ１を用いた公衆モードにおける動作とは別の動作となる。
【００３０】
次に、上述した構成をもとに、本発明に係る第１の実施形態について説明する。図１において、公衆基地局７Ａは、従来の公衆基地局７Ｃと同一の機能を有すればよい。
【００３１】
また、無線中継装置９は、公衆用無線周波数ｆ１を用いた公衆基地局７Ａとの通信機能と、自営用無線周波数ｆ３を用いたＰＨＳ端末１１との通信機能を具備する。ここで、公衆用無線周波数ｆ１を用いた公衆基地局との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うものである。一方、自営用無線周波数ｆ３を用いたＰＨＳ端末１１との無線インタフェースは、標準規格（ＲＣＲ・ＳＴＤ−２８）の自営標準部分に従うものである。
【００３２】
次に、無線中継装置９におけるＰＨＳ端末１１の登録について説明する。前述したように、無線中継装置９には、当該無線中継装置９に係属するＰＨＳ端末１１のＰＨＳ端末番号を登録するためのＰＨＳ端末番号登録メモリ９５が具備される。
【００３３】
ＰＨＳ端末１１の登録には、当該ＰＨＳ端末１１に固有のＰＨＳ電話番号やＰＨＳ端末のＰＳ−ＩＤ等を用いる。また、ＰＨＳ端末１１の登録のために、無線中継装置９は、通常の通話を行うモードとは別に「登録モード」を有している。ＰＨＳ端末１１の登録の開始前に、モード切替えスイッチ１０３を操作して無線中継装置９を「登録モード」にすると共に、登録するＰＨＳ端末１１を無線中継装置９に有線接続する等によって、当該ＰＨＳ端末１１の登録は行われる。
【００３４】
次に、かかるＰＨＳ端末１１の登録を、上述の有線接続無しで行う場合の第２の実施形態について説明する。この場合には、ＰＨＳ端末１１の登録は、ＰＨＳ端末１１の公衆通信網１への位置登録時に行われる。
【００３５】
ＰＨＳでは、着信機能をサポートしているために、図１に示すように、公衆通信網１内に位置登録データベース３を有している。
【００３６】
まず、図６を参照して通常の位置登録シーケンスについて説明する。位置登録は、一定のエリア（位置登録エリア）を一つの単位として行い、通常はある一つの位置登録エリアから別の位置登録エリアに移動した場合に、ＰＨＳ端末１３は、公衆通信網１に対して位置登録要求信号を送出する。
【００３７】
公衆基地局７Ｃは、ＰＨＳ端末１３から受信した位置登録要求信号を公衆通信網１に対して送出し、公衆通信網１内の位置登録データベース３に正常に登録された場合は、公衆通信網１から正常に登録された旨の信号が公衆基地局７Ｃに対して返送される。
【００３８】
次に、図４を参照して本実施形態におけるシーケンスについて説明する。ＰＨＳ端末１１の登録を行う際、モード切替えスイッチ１０３を操作して無線中継装置９を登録モードにしておくと共に、同様にモード切替えスイッチ１２３を操作してＰＨＳ端末１１を登録モードにする。
【００３９】
ＰＨＳ端末１１は、登録モードにされた場合、最初に位置登録要求信号を送出することとする。無線中継装置９は、当該位置登録要求信号を公衆基地局７を介して公衆通信網１に送出し、公衆通信網１からの位置登録正常終了信号を公衆基地局７を介して受信した時点で、ＰＨＳ端末１１のＰＨＳ番号あるいはＰＳ−ＩＤをＰＨＳ端末番号登録メモリ９５に記録する。
【００４０】
引き続き、無線中継装置９は、位置登録正常終了信号をＰＨＳ端末１１に送出し、ＰＨＳ端末１１は、当該位置登録正常終了信号を受信した時点で、ＰＨＳ端末１１の無線中継装置番号登録メモリ１１５に無線中継装置９のＩＤを登録する。
【００４１】
この登録完了以降は、ＰＨＳ端末１１は、自身に登録されている単一若しくは複数の無線中継装置９を介してのみ、他のＰＨＳ端末１３及び一般加入電話５と通信を行うことができる。同様に、無線中継装置９は、自身に登録されている単一若しくは複数のＰＨＳ端末１１とのみ通信を行う。
【００４２】
なお、無線中継装置９は、通常、固定して使用されることから当該無線中継装置９が通信を行う公衆基地局は固定される。また、位置登録要求信号と位置登録正常終了信号との間で、公衆通信網１から認証要求信号が出力され、これに対応してＰＨＳ端末１１から認証応答信号が出力されるが、このタイミングは、登録処理の後で有っても良い。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。通常のＰＨＳの通信形態においては、ＰＨＳ端末１３の移動により公衆基地局７ＣとＰＨＳ端末１３との間の通信品質が劣化した場合、公衆基地局７ＣからＰＨＳ端末１３に対して他の公衆基地局への通信中チャネル切替（ハンドオーバ）指示信号が送出される。
【００４４】
通信中チャネル切替指示信号を受信したＰＨＳ端末１３は、受信レベルの高い公衆基地局を検索し、その公衆基地局に対して発呼するような形で接続を行う（再発呼型ハンドオーバ）。
【００４５】
一方、無線中継装置９は、屋内等に固定的に設置されるものであり、移動することはないが、電波伝搬状況によって公衆基地局７Ａと無線中継装置９との間の間の通信品質が劣化することがある。このような場合には、公衆基地局７Ａからは、通常の場合と同様に、通信中チャネル切替指示信号が送出されるが、無線中継装置９は、定常的に受信レベルの高い公衆基地局７Ａを選んで通信しているため、他の公衆基地局を検索することは必要ない。従って、この場合の公衆基地局７Ａからの通信中チャネル切替指示信号を無視することにより不必要な信号を送受信することを避けることができる。
【００４６】
次に本発明の第４の実施形態について説明する。通常のＰＨＳ通信では、公衆基地局７ＣおよびＰＨＳ端末１３は、公衆基地局７ＣとＰＨＳ端末１３との間で伝送する通信用物理スロットのうち、情報ビット（Ｉフレーム部）及びＣＲＣビットについてスクランブル処理を行って、ＰＨＳ端末１３及び公衆基地局７Ｃへそれぞれ送信する。
【００４７】
スクランブル処理された情報ビット及びＣＲＣビットは、受信されたＰＨＳ端末１３および公衆基地局７Ｃにおいてデスクランブル処理が行われる。
【００４８】
ここで、ＰＨＳの標準規格（ＲＣＲ・ＳＴＤ−２８）で規定されている通信用物理スロットの構成を図５に示す。
【００４９】
本発明の第４の実施形態に係る無線中継装置９においては、公衆基地局７Ａ又はＰＨＳ端末１１から受信したスクランブル処理された情報ビット及びＣＲＣビットについてデスクランブル処理せず、そのままＰＨＳ端末１１又は公衆基地局７Ａに送信してもよい。すなわち、上述のスクランブル処理された情報ビット及びＣＲＣビットは、ＰＨＳ端末１１又は公衆基地局７Ａが本来有しているデスクランブル処理機能によってデスクランブル処理され得る。
【００５０】
この結果、無線中継装置９においては、スクランブル処理機能・デスクランブル処理機能が不要となるため、この第４の実施形態を適用することにより装置の構成の簡易化が実現できる。
【００５１】
尚、上記の実施形態では、公衆用無線周波数帯と自営用無線周波数帯が全く異なる場合に適用した場合を例にとって説明したが、本発明は、これに限定されること無く、例えば、１９００．５５０〜１９０５．９５０ＭＨｚ等のように自営用、屋外公衆用共用通信用の帯域についても同様に適宜、適用することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、無線中継装置を介して、公衆基地局との間の公衆用無線周波数による通信を自営用無線周波数による通信に変換して無線端末装置に送信すると共に、無線端末装置との間の自営用無線周波数による通信を公衆用無線周波数による通信に変換して公衆基地局に送信することから、利用者が希望する利用形態を実現することができ利用範囲の拡大が可能となる。
【００５３】
また、本発明によれば、無線中継装置と無線端末装置のうち、少なくとも一方には対応する無線端末装置若しくは無線中継装置を登録する機能を有することから、無線端末装置と無線中継装置との係属関係を明確にすることが可能となる。
【００５４】
また、本発明によれば、通信を公衆用無線周波数によって行う対基地局通信手段と、自営用無線周波数によって行う対端末通信手段と、公衆用無線周波数による通信を自営用無線周波数に、自営用無線周波数による通信を公衆用無線周波数による通信に変換する変換手段とを有していることから、利用者が希望する利用形態を実現することができ利用範囲の拡大が可能となる。
【００５５】
また、本発明によれば、当該無線中継装置を利用し得る無線端末装置を登録する登録手段と、前記対端末通信手段を介して受信された通信が前記登録手段で登録された無線端末装置からのものであるときに通信を行う制御手段とを有していることから、確実に自身に対応する無線端末装置とのみ通信を行うことが可能となる。
【００５６】
また、本発明によれば、無線端末装置の登録を当該無線端末装置の当該無線中継装置を経由した最初の通信網への位置登録の完了により行うこととしたことから、登録の際に無線端末装置と無線中継装置との間を有線で接続する必要がなくなる。
【００５７】
また、本発明によれば、公衆基地局と通信を行っている際の通信品質が劣化したときの通信チャネル切替指示信号を無視する手段を加えたことから、一時的な通信環境の劣化に影響されることなく安定した通信を行うことが可能となる。
【００５８】
また、本発明によれば、無線中継装置をデスクランブル処理することなく中継するものとしたことから、構成を簡易なものとすることができる。
【００５９】
また、本発明によれば、利用し得る無線中継装置を特定するための登録を行う登録手段と、無線中継装置との間の通信を自営用無線周波数によって行う通信手段と、この通信手段を介して受信された通信が前記登録手段で登録された無線中継装置からのものであるときに通信を行う制御手段とを有していることから、確実に自身に対応する無線中継装置を介して通信を行うことが可能となる。
【００６０】
以上説明したように、本発明によれば、公衆基地局からの電波の届く範囲を広げることができ、また利用できる端末を簡易な手順により登録することが実現でき、さらに不要な信号処理を軽減することおよび簡易な装置構成が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるパーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る無線中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るＰＨＳ端末の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における位置登録シーケンスを示すものである。
【図５】通信用物理スロットの構成を示す図である。
【図６】通常の位置登録シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１  公衆通信網
３  位置登録データベース
５  一般加入電話
７  公衆基地局
９  無線中継装置
１１，１３  ＰＨＳ端末
９１，１１１  制御部
９３，１１３  メモリ
９５  ＰＨＳ端末番号登録メモリ
９７  対ＰＨＳ端末通信機能部
９９，１１９  信号処理部  １０１  対公衆基地局通信機能部
１０３，１２３  モード切換スイッチ
１０５，１２５  電源
１１５  無線中継装置番号登録メモリ
１１７  通信機能部
１２７  マイク
１２９  入力キー
１３１  スピーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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