(57)【要約】【課題】上位回線に障害が発生しても通信を継続することのできる基地局中継装置を提供すること。【解決手段】ツリー状有階位リンク網を構成する最上位の制御局と最下位の通信端末との間で通信の中継を行う基地局中継装置１００であり、上位回線の障害時に下位局からの上り信号を折り返す上位回線インタフェース部１０１と、下位回線インタフェース部１０３と、無線回線インタフェース部１０５と、障害発生前に制御局から送られた制御データを保持し、上位回線の障害を検出すると当該データを上位回線インタフェース部１０１に送る制御部１０７を備える。上位回線インタフェース部１０１は、複数の下位局からの上り信号の内、所定方路の信号を１つ選択する先取り優先選択部１１１と、選択された信号を下り用フォーマットに加工し折り返し用データを生成するデータ加工部１１３と、折り返し用データを下位局に折り返し送信する信号折り返し部１１５を有する。【選択図】　　図２
2004104438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツリー状有階位リンク網を構成する最上位の制御局と最下位の通信端末との間で通信の中継を行う基地局中継装置であって、
上位局に接続された上位回線の障害を検出する回線障害検出手段と、
前記上位回線に障害が発生しているとき、下位局から送られた上り信号を下り用のフレームフォーマットに加工して前記下位局へ折り返し送信する折り返し手段と、
を備えたことを特徴とする基地局中継装置。
【請求項２】
前記上位回線の障害発生前に前記制御局から送られた制御信号に係るデータ（以下「制御データ」という。）を保持する制御データ保持手段を備え、
前記折り返し手段は、前記制御データ保持手段に保持されている制御データを前記上り信号と併せて前記下り用のフレームフォーマットに加工して前記下位局へ折り返し送信することを特徴とする請求項１記載の基地局中継装置。
【請求項３】
複数の下位局からそれぞれ送信された上り信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択する先取り優先選択手段を備え、
前記折り返し手段が加工する前記下位局から送られた上り信号は、前記先取り優先選択手段によって選択された信号であることを特徴とする請求項１または２記載の基地局中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ツリー状有階位デジタルリンク網を構成する通信システムにおいて、上位回線（または上位回線インタフェース部）に障害が発生しても通信に及ぼす影響を最小限に抑え、通信を継続することのできる基地局中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に、通信端末と通信を行う複数の基地局によってツリー状に構成された有階位デジタルリンク網の一例を示す。同図に示すように、当該デジタルリンク網は、制御局１を頂点として少なくとも１つの基地局３が通信可能に接続され、当該基地局３からも他の基地局３がそれぞれツリー状に接続されており、末端には通信端末５が存在する。また、ある基地局に着目した場合、その上位局は１つであるのに対して、下位局はｎ局（ｎ≧１）あり、下位方路にも分岐が可能な有階位の通信ネットワークである。
【０００３】
基地局３は、下位局から上位局または上位局から下位局への通信の中継を行うため、上位局とのインタフェース部および下位局とのインタフェース部をそれぞれ備えている。図５に、上記説明したツリー状のデジタルリンク網を構成する従来の基地局３の内部構成を表したブロック図を示す。同図に示すように、従来の基地局３は、上位回線インタフェース部１１、下位回線インタフェース部１３、無線回線インタフェース部１５、先取り優先選択部１７および制御部１９を備えて構成されている。
【０００４】
上位回線インタフェース部１１は、上位局とのインタフェースであり、制御局１または上位の基地局３に接続された回線（上位回線）に接続されている。また、下位回線インタフェース部１３は、下位局とのインタフェースであり、下位の基地局３に接続された回線（下位回線）に接続されている。また、無線回線インタフェース部１５は、通信端末５とのインタフェースであり、無線通信によって通信端末５と信号を送受信するものである。
【０００５】
また、先取り優先選択部１７は、複数の下位局からそれぞれ送信された信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択して上位回線インタフェース部１１に伝送するものである。また、制御部１９は、各構成要素を制御するためのものである。上記構成要素はデータ通信バス２１によってそれぞれ接続されており、下位局からの信号はデータ通信バス２１および先取り優先選択部１７を介して上位回線インタフェース部１１に伝送され、上位局からの信号はデータ通信バス２１を介して下位回線インタフェース部１３または無線回線インタフェース部１５に伝送される。
【０００６】
なお、上位回線および下位回線を伝送する信号は、管理系の制御信号と音声等の情報信号とに大別され、さらに、制御信号は、制御チャンネル、報知チャンネルおよび個別制御チャンネルによって構成される。制御信号は制御局１によって統括管理され、制御局１は制御信号を利用してツリー構成全体を制御している。一方、基地局３は、上位局から送信された制御信号を下位局に中継してツリー構成を構築することによって、通信端末５の移動に逐次、対応する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の基地局３にあっては、上位回線に障害が発生すると、最上位局である制御局１からの制御信号が送られてこないため、当該制御信号を下位局に中継することができない。その結果、通信端末５は制御信号を受信することができないため、当該障害が発生した上位回線を通信経路中に含む通信は中断されてしまうという問題点があった。また、基地局３が有する上位回線インタフェース部１１に障害が発生したときも同様に、制御局１から送られた制御信号を下位局に中継することができないため、当該基地局を通信経路中に含む通信は中断されてしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、上位回線（または上位回線インタフェース部）に障害が発生しても通信を継続することのできる基地局中継装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局中継装置は、ツリー状有階位リンク網を構成する最上位の制御局と最下位の通信端末との間で通信の中継を行う基地局中継装置であって、上位局に接続された上位回線の障害を検出する回線障害検出手段と、前記上位回線に障害が発生しているとき、下位局から送られた上り信号を下り用のフレームフォーマットに加工して前記下位局へ折り返し送信する折り返し手段と、を備えている。したがって、上位回線に障害が発生しても、下位局から送られた上り信号を加工したデータこの下位局に送られるため、障害発生地点よりも下流側で通信を中断せずに継続することができる。
【００１０】
また、本発明に係る基地局中継装置は、前記上位回線の障害発生前に前記制御局から送られた制御信号に係るデータ（以下「制御データ」という。）を保持する制御データ保持手段を備え、前記折り返し手段は、前記制御データ保持手段に保持されている制御データを前記上り信号と併せて前記下り用のフレームフォーマットに加工して前記下位局へ折り返し送信する。したがって、上位回線に障害が発生しても、最下位の通信端末は通信に必要な情報を通常通り受け取ることができるため、通信を継続することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る基地局中継装置は、複数の下位局からそれぞれ送信された上り信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択する先取り優先選択手段を備え、前記折り返し手段が加工する前記下位局から送られた上り信号は、前記先取り優先選択手段によって選択された信号であることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基地局中継装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
まず、図１に、通信端末と通信を行う本実施形態の基地局中継装置によってツリー状に構成された有階位デジタルリンク網の一例を示す。同図に示すように、当該デジタルリンク網は、制御局１を頂点として少なくとも１つの基地局中継装置１００が通信可能に接続され、当該基地局中継装置１００からも他の基地局中継装置１００がそれぞれツリー状に接続されており、末端には通信端末５が存在する。また、ある基地局中継装置に着目した場合、その上位局は１つであるのに対して、下位局はｎ局（ｎ≧１）あり、下位方路にも分岐が可能な有階位の通信ネットワークである。また、制御局１、基地局中継装置１００および通信端末５間の通信接続は有線、無線を問わない。
【００１４】
基地局中継装置１００は、下位局から上位局または上位局から下位局への通信の中継を行うため、上位局とのインタフェース部および下位局とのインタフェース部をそれぞれ備えている。図２に、上記説明したツリー状のデジタルリンク網を構成する本実施形態の基地局中継装置１００の内部構成を表したブロック図を示す。同図に示すように、本実施形態の基地局中継装置１００は、上位回線インタフェース部１０１と、下位回線インタフェース部１０３と、無線回線インタフェース部１０５と、制御部１０７とを備えて構成されている。
【００１５】
なお、これらの構成要素は、それぞれデータ通信バス１０９によってそれぞれ接続されており、下位局からの信号はデータ通信バス１０９上位回線インタフェース部１０１に伝送され、上位局からの信号はデータ通信バス１０９を介して下位回線インタフェース部１０３または無線回線インタフェース部１０５に伝送される。
【００１６】
以下、本実施形態の基地局中継装置１００が有する各構成要素について説明する。
まず、上位回線インタフェース部１０１について説明する。上位回線インタフェース部１０１は、上位局とのインタフェースであり、制御局１または上位の基地局中継装置１００に接続された回線（上位回線）に接続されている。また、上位回線インタフェース部１０１は、図２に示すように、内部に先取り優先選択部１１１、データ加工部１１３および信号折り返し部１１５が設けられており、上位回線の障害時に下位局からの上り信号を折り返す機能を有している。なお、特許請求の範囲の折り返し手段はデータ加工部１１３および信号折り返し部１１５に該当し、先取り優先選択手段は先取り優先選択部１１１に該当する。
【００１７】
先取り優先選択部１１１は、複数の下位局からそれぞれ送信された上り信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択して、障害発生時にはデータ加工部に送り、通常時には上位回線に伝送するものである。また、データ加工部１１３は、障害発生時に、先取り優先選択部１１１によって選択された信号を下り用のフレームフォーマットに加工して折り返しデータを生成し、信号折り返し部１１５に送るものである。また、信号折り返し部１１５は、データ加工部１１３で生成された折り返し用データを下位局側に折り返し送信するものである。
【００１８】
なお、データ加工部１１３は、後述する制御データメモリ部１４３で保持されていた制御信号に係るデータおよび先取り優先選択部１１１によって選択された信号を併せて、下り用のフレームフォーマットに加工して折り返し用データを生成しても良い。この場合のフレームフォーマットおよび折り返し用データを図３に参照して説明する。
【００１９】
次に、下位回線インタフェース部１０３について説明する。下位回線インタフェース部１０３は、下位局とのインタフェースであり、下位の基地局中継装置１００に接続された回線（下位回線）に接続されている。また、下位回線インタフェース部１０３は、図２に示すように、内部に先取り優先選択部１２１が設けられており、同じ基地局中継装置中の上位回線インタフェース部１０１の障害時に下位局からの信号を折り返す機能を有している。先取り優先選択部１２１は、下位局である複数の基地局中継装置からそれぞれ送信された上り信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択して上位回線インタフェース部１０１に伝送するものである。
【００２０】
次に、無線回線インタフェース部１０５について説明する。無線回線インタフェース部１０５は、通信端末５とのインタフェースであり、無線通信によって通信端末５と信号を送受信するものである。また、無線回線インタフェース部１０５は、図２に示すように、内部に先取り優先選択部１３１が設けられており、同じ基地局中継装置中の上位回線インタフェース部１０１の障害時に下位局からの信号を折り返す機能を有している。先取り優先選択部１３１は、下位局である複数の通信端末５からそれぞれ送信された上り信号の内、任意または予め優先度を定めた方路の信号を１つ選択して上位回線インタフェース部１０１に伝送するものである。
【００２１】
なお、上位回線および下位回線を伝送する信号は、管理系の制御信号と音声等の情報信号とに大別される。制御信号は、制御チャンネル、報知チャンネルおよび個別制御チャンネルによって構成され、例えば、無線キャリア周波数情報や各キャリアにマッピングされている通信系の情報等である。なお、制御信号は制御局１によって統括管理され、制御局１は制御信号を利用してツリー構成全体を制御している。一方、基地局中継装置１００は、正常時に上位局から送信された制御信号を下位局に中継してツリー構成を構築することによって、通信端末５の移動に逐次、対応する。
【００２２】
次に、制御部１０７について説明する。制御部１０７は、各構成要素を制御するものである。また、制御部１０７は、図２に示すように、内部に回線状況検出部１４１、制御データメモリ部１４３および制御データ送受信部１４５が設けられており、障害発生前に制御局１から送られた制御信号に係るデータを保持する機能を有している。なお、特許請求の範囲の回線障害検出手段は回線状況検出部１４１に該当し、制御データ保持手段は制御データメモリ部１４３に該当する。
【００２３】
回線状況検出部１４１は、上位回線インタフェース部１０１に対して定期的に上位回線の障害問い合わせを行うものであり、上位回線インタフェース部１０１から上位回線が障害状態である旨の通知を受け取ると、折り返し処理を行うよう上位回線インタフェース部１０１に指示するものである。また、制御データメモリ部１４３は、上位回線の障害発生前に制御局１から送られた制御信号に係るデータ（以下「制御データ」という。）を保持するものである。制御データには、システムのサービス情報や通信端末５にとっての自局割り当ての情報等が含まれている。また、制御データ送受信部１４５は、上位回線インタフェース部１０１を介して送られた制御データを受信して制御データメモリ部１４３に格納したり、制御データメモリ部１４３に保持されている制御データを上位回線インタフェース部１０１のデータ加工部１１３に送るものである。
【００２４】
次に、上位回線に障害が発生した際の、本実施形態の基地局中継装置１００の動作について、図４を参照して説明する。図４は、上位回線に障害が発生した際の、本実施形態の基地局中継装置１００の動作について説明するフローチャートである。
【００２５】
制御部１０７の回線状況検出部１４１は、上位回線の障害問い合わせを上位回線インタフェース部１０１に送る。障害が発生していない通常時は、上位回線インタフェース部１０１から回線状況検出部１４１に正常状態通知が送られる。そして、下位回線インタフェース部１０３または無線回線インタフェース部１０５で受信した下位局からの上り信号はデータ通信バス１０９を介して上位回線インタフェース部１０１に送られ、先取り優先選択部１１１によって先取り選択された信号が上位回線に送られる。
【００２６】
上位回線に障害が発生したときに回線状況検出部１４１が障害問い合わせを送ると、上位回線インタフェース部１０１から回線状況検出部１４１に障害状態通知が送られる。そして、制御部１０７は、上位回線インタフェース部１０１に対して折り返し処理を行うよう通知する。このとき、上位回線インタフェース部１０１は、先取り選択された信号を上位回線に送らずデータ加工部１１３に送り、下り用のフレームフォーマットに加工した後、信号折り返し部１１５から下位局に折り返す。なお、データ加工部１１３での加工の際、先取り選択された信号と制御部１０７の制御データメモリ部１４３に保持されている制御データとを併せて加工を行い、これを下位局に折り返しても良い。
【００２７】
次に、上位回線インタフェース部１０１に障害が発生した際の、本実施形態の基地局中継装置１００の動作について説明する。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の基地局中継装置１００によれば、上位回線に障害が発生しても、下位局から送られた上り信号を加工した折り返し用データが生成され前記下位局に送られるため、障害発生地点よりも下流側で通信を中断せずに継続することができる。さらには、通常時に上位局から受け取った制御データを保持しておき、障害発生時には当該制御データを併せて下位局に折り返せば、最下位の通信端末５は通信に必要な情報を通常通り受け取ることができるため、上位回線に障害が発生しても通信を継続することができる。
【００２９】
また、上位回線インタフェース部１０１に障害が発生しても、下位回線インタフェース部１０３が上位局からの上り信号を折り返して送信することができるため、この場合も通信を中断せずに継続することができる。
【００３０】
なお、上位回線または上位回線インタフェース部１０１が復旧したときは、上記説明した下位局への折り返しを停止して、下位局からの上り信号を再び上位回線へ送信する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る基地局中継装置によれば、上位回線に障害が発生しても、下位局から送られた上り信号を加工したデータこの下位局に送られるため、障害発生地点よりも下流側で通信を中断せずに継続することができる。また、上位回線に障害が発生しても、最下位の通信端末は通信に必要な情報を通常通り受け取ることができるため、通信を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信端末と通信を行う複数の基地局中継装置によってツリー状に構成されたデジタルリンク網の一例を示す説明図
【図２】ツリー状の有階位デジタルリンク網を構成する一実施形態の基地局中継装置の内部構成を表したブロック図
【図３】下り用のフレームフォーマットおよび折り返し用データを示す説明図
【図４】上位回線に障害が発生した際の、本実施形態の基地局中継装置の動作について説明するフローチャート
【図５】ツリー状の有階位デジタルリンク網を構成する従来の基地局の内部構成を表したブロック図
【符号の説明】
１　制御局
５　通信端末
１００　基地局中継装置
１０１　上位回線インタフェース部
１０３　下位回線インタフェース部
１０５　無線回線インタフェース部
１０７　制御部
１０９　データ通信バス
１１１　先取り優先選択部
１１３　データ加工部
１１５　信号折り返し部
１２１　先取り優先選択部
１３１　先取り優先選択部
１４１　回線状況検出部
１４３　制御データメモリ部
１４５　制御データ送受信部
【図１】
2004104438.tif 000003
【図２】
2004104438.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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