(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【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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【図７】
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【図８】
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