(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、
複数の通信チャネルを使用可能であり、かつ２以上の呼を並行して接続可能な通信装置と、
通信装置を制御する通信制御装置とを含み、
通信装置が基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、基地局から中継機に通知されており、
通信制御装置は、通信装置を用いる基地局との間の新規呼の接続時に、
（１）通信装置が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断し、
（２）基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信装置によって、該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに該既存呼を移動させ、
（３）通信装置に、前記使用すべき通信チャネルを用いて、基地局との間の新規呼を接続させ、
前記既存呼の移動時に、移動通信系の無線通信規格に予め定められるＴＣＨ切換え手順を用い、
相互に等しい通信チャネルにおける信号の送受が可能な前記通信装置が中継機に２以上含まれ、かつ移動すべき既存呼が中継機と端末との間の呼である場合、
前記通信制御装置は、
既存呼が現在使用中の通信装置とは異なる他の通信装置を用いることと、該使用中の通信チャネルへ移動することとを指示するＴＣＨ切換え指示信号を、既存呼が現在使用中の通信装置および通信チャネルを用いて送信させ、
かつ切戻り用の同期バースト信号を、前記他の通信装置を用いかつ前記既存呼が現在使用中の通信チャネルを用いて送信させることを特徴とする中継機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおいて基地局と端末との間の通信を中継する中継機に関し、特に複数の呼を同時に接続可能な通信装置を含む中継機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信システムに関し、通信チャネルの切換えに関する各種技術が提案されている。
【０００３】
特開平６−１７８３５２公報に開示される移動通信システムでは、サービスエリアを構成している複数の各マクロセルが複数のマイクロセルにそれぞれ分割され、各マイクロセルに送受信アンテナが配置されている。マクロセル内にある各移動端末には、各々異なる通信チャネルが割当てられる。移動端末のマイクロセル間の移動に伴い、該移動端末に割当てられている通信チャネルの信号を移動先のマイクロセルの送受信アンテナが常に受信可能になるように、マクロセルの基地局内の複数の変復調器と各マイクロセルの送受信アンテナとの組合わせが調整される。特開平５−１９１３０４公報は、マイクロ波衛星通信システム等の送受信装置において用いられる不用波除去用のシンセサイザを開示している。
【０００４】
特開平６−５４３６６公報の移動通信システムでは、移動局の移動に伴うチャネル切換えの際に空き通話チャネルがなくチャネル切換えができない場合、該移動局からのチャネル切換え要求メモが、移動先のセル内の基地局内のメモリに記憶される。移動先のセル内の基地局に対する呼接続の新規要求時には、メモリの記憶内容が参照され、チャネル切換え要求メモがあれば、移動に伴うチャネル切換えのための空き通話チャネルの確保のために、新規呼の接続が拒否される。特開平１１−２３９３７５公報の移動通信システムでは、移動局が複数のゾーンを行き来している回数を計数し、チャネル切換えの基準となる受信レベルの判定閾値を、計数された回数に応じて増加させる。
【０００５】
移動通信システムの１つとして近年普及しているＰＨＳ（Personal Handyphone System）ではＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用されているので、ＰＨＳの通信チャネルは、搬送波のキャリア周波数とＴＤＭＡフレーム内のタイムスロットの位置とによって規定される。新規呼の接続の際に使用すべきタイムスロットは、公衆基地局によって定められて、端末に伝達されている。新規呼接続のために使用すべきと通知されたタイムスロットが他の呼によって既に使用中である場合、該タイムスロットを新規呼接続に用いることはできないので、たとえばＰＨＳに予め定められているリンクチャネル確立再要求手順に基づき、使用中のタイムスロットとは別の空きタイムスロットを新規呼接続に使用するようにしている。
【０００６】
具体例として、ＰＨＳの端末（Personal Station:PS）から公衆基地局(Cell Station:CS)に対して発信を行う場合の手順を述べる。端末は公衆基地局に対して、リンクチャネル確立要求制御信号を送出する。リンクチャネル確立要求の制御信号に応答して、端末が通話を行う際に使用されるタイムスロットおよびキャリア周波数が公衆基地局で割当てられ、該タイムスロットおよびキャリア周波数を指定するためのリンクチャネル割当制御信号が、公衆基地局から送信されて端末に受信される。リンクチャネル割当制御信号によって公衆基地局から割当てられているタイムスロットが使用不能の場合、該割当てられているタイムスロットが使用不能な旨が端末から公衆基地局に通知され、かつ別のタイムスロットおよびキャリア周波数の割当てを要求するためのリンクチャネル確立再要求制御信号が、端末から公衆基地局に対して送出される。リンクチャネル確立再要求制御信号の送出後、端末は、使用可能なタイムスロットが公衆基地局によって割当てられるのを、ただ待っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来技術のＰＨＳでは、端末と公衆基地局との間の呼の新規接続時には、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは公衆基地局から通知されている。通知された通信チャネルが既存の他の呼によって既に使用中である場合、端末は、リンクチャネル確立再要求のための手順に基づき、未使用の空き通信チャネルが新規呼の接続に使用可能になるようにしている。上記の通信チャネルの指定手順では、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルを指定するのは端末ではなく公衆基地局なので、端末において未使用の通信チャネルを公衆基地局が指定するとは限らない。このために、リンクチャネル確立再要求制御信号の送出等の余分な手順を踏む必要がある可能性が高く、新規呼の接続が途中で失敗する確率も増加しやすいため、呼接続の成功率の低下を招いている。特に、端末に代わって、２以上の呼を同時に接続可能な通信装置を含む中継機および該通信装置を含む第２世代コードレス電話機の親機が、公衆基地局との間の呼を新規に接続しようとする場合、上記の理由に基づき呼接続の成功率が低下し易い。
【０００８】
本発明の目的は、基地局との間の新規呼の接続の成功率を向上可能な中継機を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、
複数の通信チャネルを使用可能であり、かつ２以上の呼を並行して接続可能な通信装置と、
通信装置を制御する通信制御装置とを含み、
通信装置が基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、基地局から中継機に通知されており、
通信制御装置は、通信装置を用いる基地局との間の新規呼の接続時に、
（１）通信装置が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断し、
（２）基地局との間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信装置によって、該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに該既存呼を移動させ、
（３）通信装置に、前記使用すべき通信チャネルを用いて、基地局との間の新規呼を接続させ、
前記既存呼の移動時に、移動通信系の無線通信規格に予め定められるＴＣＨ切換え手順を用い、
相互に等しい通信チャネルにおける信号の送受が可能な前記通信装置が中継機に２以上含まれ、かつ移動すべき既存呼が中継機と端末との間の呼である場合、
前記通信制御装置は、
既存呼が現在使用中の通信装置とは異なる他の通信装置を用いることと、該使用中の通信チャネルへ移動することとを指示するＴＣＨ切換え指示信号を、既存呼が現在使用中の通信装置および通信チャネルを用いて送信させ、
かつ切戻り用の同期バースト信号を、前記他の通信装置を用いかつ前記既存呼が現在使用中の通信チャネルを用いて送信させることを特徴とする中継機である。
【００１０】
本発明に従えば、中継機において、中継機と基地局との間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは、基地局によって定められて中継機に通知されている。この場合、中継機は、基地局との新規呼の接続時に、該新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって既に使用されているならば、該既存呼を他の通信チャネルに移動させて、該使用すべき通信チャネルを用いて新規呼を接続させる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を基地局に要求する必要がないので、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【００１２】
また、中継機の通信装置が移動通信系の無線通信規格に基づいて動作している場合、既存呼の移動時に該無線通信規格の１つであるＴＣＨ切換え手順が用いられる。これによって既存呼の移動が既存の手順を用いて確実に可能になるので、呼接続の成功率が向上する。
【００１４】
さらに、中継機において、中継機と端末との間の既存呼移動時にＴＣＨ切換え手順が用いられ、かつ相互に等しい通信チャネルを使用可能な通信装置が２つ以上あるならば、中継機と端末との間の既存呼の移動時に、既存呼は現在使用中の通信チャネルを、現在使用中の通信装置とは異なる通信装置で用いるように移動し、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信装置の通信チャネルを用い、既存呼が移動すべき移動先の他の通信装置を用いて、送信される。これによって、ＴＣＨ切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができるので、ＴＣＨ切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の中継機を用いる通信システムであるＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）１１の概略的構成を示すブロック図である。ＰＨＳ１１は、本発明の中継機１６の他に、１以上の公衆基地局（Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１３と、固定通信網１４と、複数の端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ：ＰＳ）１５とを含む。図１の例では、３つの公衆基地局１３と６つの端末１５と１つの中継機１６とが含まれる。固定通信網１４は、１以上の移動通信交換局（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｃｅｎｔｅｒ：ＭＳＣ）１７と、１以上のサービス制御局１８と、伝送路網１９とを含む。
【００１８】
公衆基地局１３は、ＰＨＳ１１のサービスが提供されるべきサービス地域内に、分散配置される。全公衆基地局１３は、固定通信網１４を介して相互接続されている。全移動通信交換局１７と全サービス制御局１８とは、伝送路網１９を介して相互接続されている。中継機１６は、公衆基地局１３と端末１５との間の通信の中継のために、公衆基地局１３に無線接続または有線接続されている。図１の例では、中継機１６は公衆基地局１３に無線接続されている。端末１５は、全公衆基地局１３および全中継機１６のうちのいずれか１つに無線接続されている。端末１５は、ＰＨＳ１１に予め登録されており、ＰＨＳ１１のサービス地域内を任意に移動可能である。
【００１９】
固定通信網１４の伝送路網１９は、たとえばＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって実現される。固定通信網１５には、さらに一般電話交換網等のＰＨＳ１１以外の外部通信網が接続されていてもよい。中継機１６は、たとえば、第２世代コードレス電話機の親機、またはＰＨＳの室内用中継アンテナで実現される。端末１５は、第２世代コードレス電話機の子機、またはＰＨＳ端末で実現される。なお本実施の形態の中継機１６は、中継機配下の端末１５と公衆基地局１３との間の信号送受の中継だけでなく、中継機配下の複数の端末間の信号送受の中継、すなわち中継機配下の複数端末間の内線通信の機能を合わせ持つ場合の例になっている。以後の説明では、「公衆基地局１３と端末１５との間」を「基地局−端末間」と略記し、「公衆基地局１３と中継機１６との間」を「基地局−中継機間」と略記し、「中継機１６と端末１５との間」を「中継機−端末間」と略記する。
【００２０】
ＰＨＳ１１の各種の規定は、ＲＣＲ＿ＳＴＤ−２８〔第２世代コードレス電話システム標準規格〕に規定されている公衆用規定に準じている。公衆基地局−端末間の信号送受と、基地局−中継機間の信号送受と、中継機−端末間の信号送受とは、無線通信によってそれぞれ行われる。これら無線通信のために、基地局−端末間と、基地局−中継機間と、中継機−端末間とには、制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＬＣＣＨ）および通信チャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＴＣＨ）がそれぞれが用意されている。
【００２１】
ＰＨＳ１１内部の無線通信は、多重アクセス方式として、４多重マルチキャリアＴＤＭＡ（時分割多元接続方式：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を採用している。４多重マルチキャリアＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式では、１本の無線搬送波に重畳されるベースバンド信号が複数のＴＤＭＡフレームに区分され、単一ＴＤＭＡフレームが８個のタイムスロットに区分される。単一ＴＤＭＡフレーム内の全タイムスロットのうちの前半４個が、下り回線のチャネルに割当てられ、該全タイムスロットのうちの後半４個が上り回線のチャネルに割当てられている。
【００２２】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式においては、チャネルは、該チャネルに割当てられているタイムスロットと、該タイムスロットを含むベースバンド信号をが重畳される搬送波のキャリア周波数とによって、区別される。制御チャネルに割当てられているタイムスロットは、ベースバンド信号内に、ＴＤＭＡフレームの時間幅の整数倍である予め定める特定周期で、間欠的に配置されている。ベースバンド信号の全ＴＤＭＡフレーム内の全タイムスロットのうち、制御チャネルに割当てられていない残余のタイムスロットは、通信物理スロットと呼ばれ、通信チャネルに割当てられている。通信チャネルは、発信および着信時の信号送受に用いられ、特に音声情報およびデータ情報等のユーザ情報の送受に用いられる。
【００２３】
再び図１を参照する。中継機１６は、１以上の通信装置３１と通信制御装置３２とを含む。図１では２台の通信装置３１が含まれる。各通信装置３１は、２以上の呼を個別かつ並行して接続可能である。通信装置３１における呼接続は、通信制御装置３２によって制御される。
【００２４】
中継機１６は、基地局−端末間の信号送受の中継のために、基地局−中継機間の無線通信に用いられる公衆用電磁波と、中継機−端末間の無線通信に用いられる自営用電磁波とを、通信装置３１において相互に変換する。このために、中継機１６配下の端末１５が待機状態にある間、中継機１６は、公衆基地局１３から無線送信される信号を通信装置３１において待受けながら、かつ、公衆基地局１３から中継機１６の通信装置３１を経由して送信される信号を該中継機１６配下の端末１５に待受けさせるために、通信装置３１から中継機１６配下の端末１５に対し自営用電磁波を用いて制御信号を送信している。中継機１６の配下にある端末１５とは、中継機１６内の通信装置３１からの電磁波を受信可能なサービス領域にある端末１５である。
【００２５】
基地局−端末間でユーザ情報が送受される間、中継機１６の通信装置３１は、端末１５に対しては自営用電磁波を用いて無線通信を行い、公衆基地局１３に対しては公衆用電磁波を用いて無線通信を行う。基地局−中継機間の通信チャネル、および中継機−端末間の通信チャネルのうちのいずれか一方の通信チャネルを用いて送信されるユーザ情報を中継機１６の通信装置３１が受信すると、受信されたユーザ情報が上記２つの通信チャネルのうちのいずれか他方を用いて通信装置３１から送信される。
【００２６】
中継機１６配下の複数の端末１５間の内線通信が中継機１６を経由して可能な場合、中継機１６における中継機１６配下の複数の端末１５間の信号送受の中継は、公衆基地局−端末間の信号送受の中継と同様に行われる。すなわち、中継機１６の通信装置３１は、中継機１６配下の複数の各端末１５と中継機１６との間に呼を接続させてかつ通信経路を確立させ、確立された各端末１５との通信経路を用いて送信される音声情報等のユーザ情報を相互に乗換えている。
【００２７】
本実施の形態の中継機１６は、基地局−中継機間の新規呼接続に特徴がある。通信装置３１が基地局−中継機間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは、公衆基地局１３から中継機１６に通知されている。通信制御装置３２は、通信装置３１における基地局−中継機間の新規呼の接続時に、まず、通信装置３１が使用可能な各通信チャネルの現在の使用状態を判断する。基地局−中継機間の新規呼の接続に使用すべき通信チャネルが既存の呼によって使用されていると判断される場合、通信制御装置３２は、通信装置３１によって、新規呼の接続に使用すべき通信チャネル以外の他の空き通信チャネルに既存呼を移動させ、かつ、通信装置３１によって、前記使用すべき通信チャネルを用いて基地局−中継機間の新規呼を接続させる。このように、基地局−中継機間の新規呼の接続時に、新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって使用中であれば、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局１３に要求する代わりに、既存呼を該使用すべき通信チャネル以外の他の通信チャネルに移動させる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局１３に要求する必要がないので、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【００２８】
本実施の形態の中継機１６における基地局−中継機間の新規呼接続を、中継機１６配下の端末１５から中継機１６配下以外の他の端末１５に対する外部発信を行う場合を例として、さらに詳細に説明する。外部発信時において、中継機１６配下の端末１５と中継機１６との間の呼が接続されかつ該端末１５から外部発信が要求される場合、中継機１６は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルの指定のためのシーケンスを実行する。まず中継機１６は該公衆基地局１３を介して移動通信交換局に対し、ＬＣＨ（Ｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ）確立要求信号を制御チャネルを用いて送信する。固定通信網および公衆基地局１３を含む事業者側ネットワーク内において、中継機１６からのＬＣＨ確立要求信号に応答して、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが割当てられ、割当てられた通信チャネルを示すＬＣＨ割当て信号が、移動通信交換局から公衆基地局１３を介して端末１５に対し、制御チャネルを用いて送信される。ＴＤＭＡでは、具体的には、ＬＣＨ割当て信号は、割当てられた通信チャネルを規定するタイムスロットおよびキャリア周波数を示している。
【００２９】
このように、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは、公衆基地局１３から中継機１６に対して割当て指定されるものであり、中継機１６が使用可能な全通信チャネルのうちの未使用の空き通信チャネルを、公衆基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルとして、中継機１６自身が自由に指定することは困難である。中継機１６が使用可能な通信チャネルは公衆基地局１３との間の呼だけでなく端末１５との間の呼にも用いられているので、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが内線通信のための呼等によって既に使用中である場合、基地局−中継機間の通信確立は失敗する。
【００３０】
ＰＨＳでは、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべきと公衆基地局１３が指定している通信チャネルが既存呼によって使用済の場合、公衆基地局１３から割当てられている通信チャネルが使用不能な旨を伝達し、現在指定されている通信チャネルとは別の通信チャネルの割当てを要求するために、ＬＣＨ確立再要求信号を中継機１６から公衆基地局１３を経由し交換局に送出する手順が用意されている。この場合交換局側では、ＬＣＨ確立再要求信号に応答して基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを再指定して、指定された通信チャネルをＬＣＨ割当て信号によって中継機１６に通知する。このようなＬＣＨ確立再要求信号を送出する手順においても、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルは公衆基地局１３が指定するので、内線通話等の公衆基地局１３が知り得ない通信に使用されている通信チャネルが増加し、未使用の空き通信チャネルが減少するほど、基地局−中継機間の新規呼接続の成功率が低下し易い。またＬＣＨ確立再要求信号を送出する手順が用いられる場合、基地局−中継機間の新規呼接続の手順数が増加するので、基地局−中継機間の新規呼接続のシーケンスの失敗の可能性が増加するので、新規呼接続の失敗の可能性も高くなる。
【００３１】
そこで図１の中継機１６では、ＬＣＨ割当て信号によって、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべきと公衆基地局１３から中継機１６に割当てられている通信チャネルが既存の通信の呼によって使用中である場合、該割当てられている通信チャネルを使用中の既存呼がＴＣＨ切換えが可能な状態にあり、かつ該既存呼の移動先となる空き通信チャネルがあれば、公衆基地局１３との通信開始に先立ち、該割当てられているスロットを使用中の既存呼をＴＣＨ切換え手順に基づいて空き通信チャネルに移動させる。
【００３２】
図２は、基地局−中継機間の新規呼接続時における通信制御装置３２内部の呼接続の制御処理を示すフローチャートである。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが公衆基地局１３から中継機１６に通知されると、ステップＡ０からステップＡ１に進む。中継機１６が使用可能な全ての各通信チャネルの使用状態は、通信制御装置３２によって常に把握されている。ステップＡ１において通信制御装置３２は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルの使用状態を判断する。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼に使用されておらず空いているならば、ステップＡ１からステップＡ５に移行する。基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが既存呼によって使用中ならば、ステップＡ２において通信制御装置３２は、中継機１６の通信装置３１が使用可能な全通信チャネルのうちに、既存呼の移動先と成り得る空き通信チャネルが有るか否かを判断する。空き通信チャネルが有ればステップＡ３に移行し、空き通信チャネルが無ければステップＡ６に移行する。
【００３３】
ステップＡ３において通信制御装置３２は、ＴＣＨ切換え手順を用いて、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用中の既存呼を空き通信チャネルに移動させる。ステップＡ４において通信制御装置３２は、ステップＡ３で実行されるＴＣＨ切換え手順の成否を判断する。ＴＣＨ切換え手順が成功しているならばステップＡ５に移行し、失敗しているならばステップＡ６に移行する。ステップＡ５において通信制御装置３２は、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用して、通信装置３１に、基地局−中継機間の新規呼を接続し、ステップＡ７で図２の処理を終了する。ステップＡ５において通信制御装置３２は、基地局−中継機間の新規呼接続が失敗した旨を報知して、ステップＡ７で図２の処理を終了する。
【００３４】
ＴＤＭＡ方式が採用されている状況下の既存呼の移動は、具体的には以下のとおりである。たとえば、中継機１６が第１〜第４タイムスロットを使用可能であり、第３タイムスロットと第４タイムスロットとが内線通信のための既存呼に使用されていて、第１タイムスロットと第２タイムスロットとが空いていて、公衆基地局１３から中継機１６に対して、基地局−中継機間の呼に第４タイムスロットを使用すべきであると指定されているとする。この場合、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき第４タイムスロットが内線通信の既存呼によって使用されており、かつ第１および第２タイムスロットが空いているので、ステップＡ１からステップＡ２を経てステップＡ３に進む。この結果ステップＡ３において、ＴＣＨ切換え手順に基づき、内線通話の既存呼を、現在使用中の第４タイムスロットから空いている第１または第２タイムスロットに移動させる。既存呼移動のためのＴＣＨ切換え手順が成功した場合、第４タイムスロットが空き状態になるので、ステップＡ３からステップＡ４を経てステップＡ５に進み、公衆基地局１３によって割当てられている第４タイムスロットを用いて基地局−中継機間の新規呼を接続し、該新規呼を用いた通信経路を確立する。
【００３５】
以上説明したように、中継機１６において、基地局−中継機間の新規呼接続に先立ち、該新規呼接続に使用すべき通信チャネルを使用している既存呼が、ＴＣＨ切換え手順を用いて移動されている。これによって、リンクチャネル確立再要求手順を使用する事なく、新規呼接続に使用すべき通信チャネルを空けることができる。これによって、新規呼接続に使用すべき通信チャネルの変更を公衆基地局１３に要求する必要がないので、基地局−中継機間の新規呼接続の際の手順の不要な増加が抑えられるため、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。
【００３６】
また既存呼の移動時には、ＰＨＳの無線通信規格に予め定められているＴＣＨ切換え手順が用いられる。新規呼接続時に移動対象となる既存呼は、基地局−中継機間の呼であってもよく、中継機−端末間の呼であってもよい。移動すべき既存呼が基地局−中継機間の呼である場合、中継機１６が疑似的に端末１５として機能し、移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合、中継機１６が疑似的に公衆基地局１３として機能する。この結果、基地局−中継機間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順、および中継機−端末間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順は、どちらも、公衆基地局１３と端末１５とが直接無線接続されている場合の基地局−端末間のＴＣＨ切換え手順と等しい。ＴＣＨ切換え手順では、中継機１６側から移動先候補の通信チャネルを公衆基地局１３に指定可能なので、既存呼を空きチャネルに容易に移動可能である。これによって既存呼の移動が既存の手順を用いて確実に可能になるので、呼接続の成功率がさらに向上する。
【００３７】
図３は、移動すべき既存呼が基地局−中継機間の呼である場合のＴＣＨ切換え手順を示す図である。中継機１６と公衆基地局１３とが通信チャネルを用いてユーザ情報を送受している状況下で、該通信チャネルの切換えを中継機１６が必要とする場合、中継機１６から公衆基地局１３に対し、現在使用中の通信チャネルを用いて、ＴＣＨ切換え要求信号Ｓ１１が送信される。ＴＣＨ切換え要求信号Ｓ１１の受信に応答し、公衆基地局１３は、中継機１６と公衆基地局１３との間で使用可能な空き通信チャネルを検索して、検索された空き通信チャネルのうちのいずれか１つを移動先として選択する。選択された移動先の空き通信チャネルを指定する情報を含むＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２が、公衆基地局１３から中継機１６に対し、現在使用中である移動元の通信チャネルを用いて送信される。ＴＤＭＡを採用する通信系では、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２は、移動先の空き通信チャネルキャリア周波数およびタイムスロットを指定する。
【００３８】
ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２送信後、公衆基地局１３は、中継機１６からの同期バースト信号Ｓ１３を、移動先の通信チャネルにおいて待受けつつ、中継機１６に対し、切戻り用の同期バースト信号Ｓ１４を移動元の通信チャネルを用いて、時間経過に伴い繰返し送信する。ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２を中継機１６が受信したならば、中継機１６は、公衆基地局１３に対し、該ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信しつつ、中継機１６からの該同期バースト信号Ｓ１３に応答する公衆基地局１３からの同期バースト信号Ｓ１５を、移動先の通信チャネルにおいて待受ける。
【００３９】
公衆基地局１３が中継機１６からの同期バースト信号Ｓ１３を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、公衆基地局１３は、該同期バースト信号Ｓ１３に応答する同期バースト信号Ｓ１５を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信する。ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３の送信時から予め定める所定時間内に、中継機１６が公衆基地局１３からの同期バースト信号Ｓ１５を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、中継機１６と公衆基地局１３との間で、移動先の通信チャネルを用いて、ＴＣＨバースト信号Ｓ１６が送受される。この結果ＴＣＨ切換え手順は成功したと見なされ、基地局−中継機間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【００４０】
図３のＴＣＨ切換え手順において、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３の送信時から前記所定時間内に、公衆基地局１３から移動先通信チャネルを用いて送信される同期バースト信号１５を中継機１６が捕捉できない場合、中継機１６は、ＴＣＨ切換えシーケンスから図４に示す切戻りシーケンスに移行する。切戻りシーケンスは、ＴＣＨ切換え手順の失敗時に、移動元の通信チャネルに戻って該移動元通信チャネルを用いてユーザ情報送受を継続させるためのシーケンスである。
【００４１】
切戻りシーケンス移行後、中継機１６は、公衆基地局１３から移動元通信チャネルを用いて送信されている切戻り用同期バースト信号Ｓ１４を待受ける。切戻り用同期バースト信号Ｓ１４が受信されたならば、中継機１６は、公衆基地局１３に対し、移動元通信チャネルを用いて、該切戻り用同期バースト信号Ｓ１４に応答する同期バースト信号Ｓ１７を、移動元通信チャネルを用いて送信する。公衆基地局１３が中継機１６からの同期バースト信号Ｓ１７を移動元通信チャネルにおいて受信したならば、中継機１６と公衆基地局１３との間で、移動元通信チャネルを用いて、ＴＣＨバースト信号Ｓ１６が送受される。この結果基地局−中継機間のユーザ情報送受が、移動元の通信チャネルを用いて再開される。この結果、既存呼の移動が失敗しても、既存呼を用いたユーザ情報を送受は再開可能なので、既存呼を用いた通信に支障が生じない。切戻りシーケンスに移行している場合、ＴＣＨ切換えに失敗しているので、新規呼の接続に使用すべき通信チャネルは既存呼に占有されたままになる。
【００４２】
図１の中継機１６が、相互に等しいチャネルにおける信号の送受が可能な２以上の通信装置を２以上含み、かつ移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合、ＴＣＨ手順にもさらに特徴がある。この場合、通信制御装置３２は、中継機−端末間の既存呼の移動時に、既存呼の移動先の通信チャネルを現在使用中の通信装置とは別の通信装置を用いかつ既存呼が現在使用中である移動元の通信チャネルと等価になるように選ぶ。さらに通信制御装置３２は、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて、送信される。これによって、ＴＣＨ切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができるので、ＴＣＨ切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【００４３】
具体例として、たとえば、第１および第２通信装置３１の２つを含み、かつ各通信装置３１が第１〜第４タイムスロットの４つを使用可能な構成の中継機１６において、現在、中継機１６配下の端末１５同士の内線通話のために、第１通信装置３１の第３タイムスロットと第２通信装置３１の第４タイムスロットとが使用されている状況下で、中継機１６配下の他の端末１５から公衆基地局１３に対し、伝送速度が６４ｋｂｉｔ／ｓのデータ通信を行おうとしている場合を例として、詳細に説明する。ＰＨＳにおいて伝送速度が６４ｋｂｉｔ／ｓのデータ通信を行う場合、１つのデータ送受に２つの通信チャネルが同時使用される。このために公衆基地局１３から上記状況下の中継機１６に対し、６４ｋｂｉｔ／ｓの通信のために第１タイムスロットおよび第３タイムスロットに位置する２つの通信チャネルの使用が割当てられたとする。この場合、第２通信装置３１の第３タイムスロットは内線通話に既に使用されているので、６４ｋｂｉｔ／ｓデータ通信には第１通信装置３１の第３タイムスロットを使用するのが妥当である。ところが、中継機１６によっては、中継機１６の構造上の制限のために、６４ｋｂｉｔ／ｓデータ通信時に用いられる２つの通信チャネルは相互に同じ通信装置３１の通信チャネルである必要があるというものが存在する。このような中継機１６において、上記の６４ｋｂｉｔ／ｓデータ通信時に第１通信装置３１の第１タイムスロットを使用するには、第１通信装置３１の第３タイムスロットを使用している内線通話用の既存呼を他のタイムスロットに移動させる必要がある。この際に、第１通信装置３１の第３タイムスロットを使用中の既存呼を、第２通信装置３１の第３タイムスロットに移動させるようにＴＣＨ切換えを行い、かつＴＣＨ切換えシーケンス内において、切戻り用の同期バースト信号を、第２通信装置３１の第３通信チャネルと同じキャリア周波数およびタイムスロットで送信するようにする。
【００４４】
図５は、移動すべき既存呼が中継機−端末間の呼である場合のＴＣＨ切換え手順を示す図である。中継機１６と端末１５とが通信チャネルを用いてユーザ情報を送受している状況下で、該通信チャネルの切換えを中継機１６が必要とする場合、中継機１６は、中継機１６と端末１５との間で使用可能な空き通信チャネルを検索して、検索された空き通信チャネルのうちのいずれか１つを移動先として選択する。選択された移動先の空き通信チャネルを指定する情報を含むＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２が、中継機１６から端末１５に対し、現在使用中である移動元の通信チャネルを用いて送信される。ＴＤＭＡを採用する通信系では、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２は、移動先の空き通信チャネルキャリア周波数およびタイムスロットを指定する。
【００４５】
ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２送信後、中継機１６は、端末１５からの同期バースト信号Ｓ１３の移動先の通信チャネルにおける待受けと、切戻り用の同期バースト信号Ｓ１４の移動先の通信チャネルを用いる送信とを、並行して実行する。切戻り用の同期バースト信号は、時間経過に伴い繰返し送信される。ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２を中継機１６が受信したならば、端末１５は、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３の移動先の通信チャネルを用いる送信と、中継機１６からの該同期バースト信号Ｓ１３に応答する中継機１６からの同期バースト信号Ｓ１５の移動先の通信チャネルにおける待受けとを、並行して実行する。
【００４６】
中継機１６が端末１５からの同期バースト信号Ｓ１３を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、中継機１６は、該同期バースト信号Ｓ１３に応答する同期バースト信号Ｓ１５を、移動先の通信チャネルを用いて時間経過に伴い繰返し送信する。ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３の送信時から予め定める所定時間内に、端末１５が中継機１６からの同期バースト信号Ｓ１５を移動先の通信チャネルにおいて受信したならば、端末１５と中継機１６との間で、移動先の通信チャネルを用いて、ＴＣＨバースト信号Ｓ１６が送受される。この結果ＴＣＨ切換え手順は成功したと見なされ、中継機−端末間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【００４７】
図５のＴＣＨ切換え手順において、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に応答する同期バースト信号Ｓ１３の送信時から前記所定時間内に、公衆基地局１３から移動先通信チャネルを用いて送信される同期バースト信号１５を中継機１６が捕捉できない場合、中継機１６は、ＴＣＨ切換えシーケンスから図６に示す切戻りシーケンスに移行する。切戻りシーケンス移行後、端末１５は、中継機１６から移動元通信チャネルを用いて送信されている筈の切戻り用同期バースト信号Ｓ１４を待受ける。実際には、切戻り用同期バースト信号Ｓ１４は移動先通信チャネルを用いて送信されているので、ＴＣＨ切換え指示信号Ｓ１２に送信後に送信される同期バースト信号Ｓ１３と等価になっている。
【００４８】
切戻り用同期バースト信号Ｓ１４が受信されたならば、端末１５は、中継機１６に対し、切戻り用同期バースト信号の送受に用いられた通信チャネル、すなわち移動先通信チャネルを用いて、該切戻り用同期バースト信号Ｓ１４に応答する同期バースト信号Ｓ１７を送信する。中継機１６が端末１５からの同期バースト信号Ｓ１７を移動先通信チャネルにおいて受信したならば、該同期バースト信号Ｓ１７を受信した通信チャネル、すなわち移動先通信チャネルを用いて、端末１５と中継機１６との間で、ＴＣＨバースト信号Ｓ１６が送受される。この結果中継機−端末間のユーザ情報送受が、移動先の通信チャネルを用いて再開される。
【００４９】
このように、ＴＣＨ切換え手順を用いる中継機−端末間の既存呼移動時に、切戻り用の同期バースト信号Ｓ１４が、既存呼が現在使用している移動元の通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて送信される場合、端末１５は、ＴＣＨ切換えに失敗したと判断したならば、移動先の通信チャネルを用いて送信されている切戻り用同期バースト信号を捕捉するので、該移動先の通信チャネルを用いて切戻りシーケンスを実行することになる。これによって端末１５は、ＴＣＨ切換えに失敗して移動元の通信チャネルに切戻るつもりで動作しても、切戻りシーケンスの結果、移動先の通信チャネルに既存呼を移動させることになる。これによって、ＴＣＨ切換え手順を用いた既存呼の移動の成否に関わらず、既存呼を移動先の通信チャネルに確実に移動させることができる。したがって、ＴＣＨ切換えの成功率が向上するので、新規呼接続の成功率も向上する。
【００５０】
本実施の形態の中継機１６は本発明の中継機１６の例示であり、主要な構成および動作が等しければ、他の様々な形で実現することができる。特に中継機１６の各構成部品の詳細な構成および動作は、同じ効果が得られるならば、上述の構成および動作に限らず、他の構成および動作によって実現されてもよい。すなわち中継機１６は、２以上の呼を並列接続可能な通信装置３１と、通信装置３１に新規呼の接続を制御する通信制御装置３２とを最低限有せばよく、その他の構成は適宜増減されても良い。
【００５１】
たとえば中継機１６と公衆基地局１３と端末１５を含む通信系は、ＰＨＳに限らず他の通信システム、たとえばＰＤＣ(Personal Digital Cellular)を採用した携帯電話システムおよび自動車電話システム等を含む一般的な移動通信システムで実現されてもよく、移動通信システム以外の固定通信システムで実現されてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基地局と端末との間の通信を中継する中継機において、基地局−中継機間の新規呼接続に使用すべき通信チャネルが基地局から中継機に通知されている場合、中継機は、該新規呼接続時に、該使用すべき通信チャネルが既存呼によって既に使用されているならば、該既存呼を他の通信チャネルに移動させて、該使用すべき通信チャネルを用いて新規呼を接続させる。これによって、新規呼接続の成功率が従来技術よりも向上する。また本発明によれば、中継機の通信装置が移動通信系の無線通信規格に基づいて動作している場合、既存呼の移動時にＴＣＨ切換え手順が用いられる。これによって呼接続の成功率が向上する。
【００５３】
さらにまた本発明によれば、中継機と端末との間の既存呼移動時にＴＣＨ切換え手順が用いられ、かつ相互に等しい通信チャネルを使用可能な通信装置が２つ以上あるならば、中継機と端末との間の既存呼の移動時に、既存呼の移動先の通信チャネルが既存呼の移動元の通信チャネルと通信装置以外は等価になるように選ばれ、切戻り用の同期バースト信号が、既存呼が現在使用している通信チャネルではなく、既存呼が移動すべき移動先の通信チャネルを用いて、送信される。これによって、ＴＣＨ切換えの成功率および新規呼接続の成功率がどちらも向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である中継機を含むＰＨＳの構成を示す図である。
【図２】図１の中継機における基地局−中継機間の新規呼接続時の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２の中継機における基地局−中継機間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順を示すシーケンス図である。
【図４】図２の中継機における基地局−中継機間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順および切戻り手順を示すシーケンス図である。
【図５】図２の中継機における中継機−端末間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順を示すシーケンス図である。
【図６】図２の中継機における中継機−端末間の既存呼の移動時のＴＣＨ切換え手順および切戻り手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１１  ＰＨＳ
１３  公衆基地局（ＣＳ）
１５  端末（ＰＳ）
１６  中継機
３１  通信装置
３２  通信制御装置
Ｓ１２  ＴＣＨ切換え指示信号
Ｓ１４  切戻り用同期バースト信号
【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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