(57)【要約】【課題】無線ネットワーク制御装置に対して、各無線基地局装置との通信回線の制御負荷を軽減させるとともに、システム全体の回線効率を向上可能な無線基地局間通信システムを提供する。【解決手段】本発明は、通信元となる無線基地局装置の識別情報を記憶することにより、複数の無線基地局装置を区別しながら特定の無線基地局装置と無線信号を通信する無線ネットワーク制御装置と、固有の通信回線を設定して無線ネットワーク制御装置と接続するとともに、無線ネットワーク制御装置が指定した識別情報により、別の無線基地局装置との無線通信専用チャネルを開設するマスタ無線基地局装置と、マスタ無線基地局装置に通信を中継させることにより、当該マスタ無線基地局装置の通信回線を通じて無線ネットワーク制御装置と無線信号を通信するスレーブ無線基地局装置とを備えた構成とした。【選択図】　　　図１
2004072347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置同士が無線ネットワーク制御装置を通じて通信可能な無線基地局間通信システムにおいて、
通信元となる無線基地局装置の識別情報を記憶することにより、複数の無線基地局装置を区別しながら特定の無線基地局装置と無線信号を通信する前記無線ネットワーク制御装置と、
固有の通信回線を設定して前記無線ネットワーク制御装置と接続するとともに、前記無線ネットワーク制御装置が指定した識別情報により、別の無線基地局装置との無線通信専用チャネルを開設する無線基地局装置となるマスタ無線基地局装置と、
このマスタ無線基地局装置に通信を中継させることにより、当該マスタ無線基地局装置の通信回線を通じて前記無線ネットワーク制御装置と無線信号を通信する無線基地局装置となるスレーブ無線基地局装置と
を備えたことを特徴とする無線基地局間通信システム。
【請求項２】
前記無線ネットワーク制御装置は、移動体通信の管轄エリアが隣り合う、少なくとも一つのマスタ無線基地局装置およびスレーブ無線基地局装置の組合せからなる無線ネットワークを制御する装置であることを特徴とする請求項１記載の無線基地局間通信システム。
【請求項３】
前記無線信号が、通信制御、音声データ、またはパケット通信に関する各信号であることを特徴とする請求項１または２記載の無線基地局間通信システム。
【請求項４】
前記無線ネットワーク制御装置は、スレーブ無線基地局装置と隣り合う複数のマスタ無線基地局装置相互間において、当該スレーブ無線基地局装置をフローティング状態とすることにより、いずれか一つのマスタ無線基地局装置により中継させてスレーブ無線基地局装置と通信していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線基地局間通信システム。
【請求項５】
前記無線ネットワーク制御装置は、一のマスタ無線基地局装置の無線通信専用チャネルによりスレーブ無線基地局装置と通信するとともに、別のマスタ無線基地局装置の無線通信専用チャネルに切り換えて、当該スレーブ無線基地局装置と通信を継続するスレーブ無線基地局制御手段を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の無線基地局間通信システム。
【請求項６】
前記無線信号は、この無線信号を送信した通信元の装置に関する情報の格納フィールドを含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の無線基地局間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局間通信システムに関し、たとえば、携帯電話機による移動体通信に適用可能な無線基地局間通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機などの移動体端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が、複数の無線基地局装置（ＮＢ：Ｎｏｄｅ−Ｂ）を介して無線信号を通信可能な移動体通信方式が種々提案されている。これらの方式では、各無線基地局装置を介して、移動体端末と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）とが円滑に通信を継続できるように、一つのＵＥについて、Ｎｏｄｅ−Ｂ数に相当する容量の通信回線を使用すべく構成されている。
【０００３】
たとえば、特開平１１−６９４２７号公報に記載された移動通信システムでは、マスタ無線基地局装置において、空いている無線通信チャネル数が一定数以下になると、スレーブ無線基地局装置に制御権を移譲することにより、当該スレーブ無線基地局装置をマスタ無線基地局装置に格上げするとともに、当該マスタ無線基地局装置をスレーブ無線基地局に格下げする。さらに、自局がスレーブ無線基地局装置となっているときには、通信が接続されていた移動体端末の切断処理を実行するが、新たな接続処理は行なわないようにしたものである。このため、マスタ無線基地局装置は自局の無線通信チャネルの管理のみを行なえばよく、また、制御権の委譲に伴って、管轄エリアであるセルの制御機能が複数の無線基地局装置に分散されるために、呼接続およびキャリア転送などの制御において、無線基地局装置同士の負荷が平準化される可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によるシステムでは、次のような問題点が生じていた。
各無線基地局装置については、いずれもがマスタ無線基地局装置となり得るように構成し、かつ、マスタ無線基地局装置になれば、常に所定数の空いた無線通信チャネルを割り当てる必要がある。このため、全ての無線基地局装置に対してチャネルを固定的に配分することになり、結果的に、システム全体の回線効率が低下することがあった。
また、このような無線通信チャネルの配分を実現するために、無線ネットワーク制御装置に対して、常に全ての無線基地局装置と通信回線の接続を維持し続けさせる必要が生じる。これにより、無線ネットワーク制御装置の処理能力に負荷がかかり過ぎてしまい、装置全体が大型化する傾向もあった。
【０００５】
本発明の目的は、これら上記課題を解決することにあり、無線ネットワーク制御装置に対して、各無線基地局装置との通信回線の制御負荷を軽減させるとともに、システム全体の回線効率を向上させることのできる無線基地局間通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の無線基地局間通信システムは、無線基地局装置同士が無線ネットワーク制御装置を通じて通信可能な無線基地局間通信システムにおいて、
通信元となる無線基地局装置の識別情報を記憶することにより、複数の無線基地局装置を区別しながら特定の無線基地局装置と無線信号を通信する無線ネットワーク制御装置と、
固有の通信回線を設定して無線ネットワーク制御装置と接続するとともに、無線ネットワーク制御装置が指定した識別情報により、別の無線基地局装置との無線通信専用チャネルを開設する無線基地局装置となるマスタ無線基地局装置と、マスタ無線基地局装置に通信を中継させることにより、当該マスタ無線基地局装置の通信回線を通じて無線ネットワーク制御装置と無線信号を通信する無線基地局装置となるスレーブ無線基地局装置と
を備えた構成とした。
【０００７】
請求項１記載の発明においては、マスタ無線基地局装置において、スレーブ無線基地局装置との無線通信専用チャネルを開設することにより、無線ネットワーク制御装置とスレーブ無線基地局装置とをマスタ無線基地局装置の通信回線を通じて接続させることができる。結果として、無線ネットワーク制御装置と各無線基地局装置間における通信回線の物理的な設備数を削減することができるようになる。データ信号としては、パケット形式のデジタル信号であっても、このような接続手順を保証する制御信号を用いれば、音声、映像などのアナログ信号であってもよい。
【０００８】
請求項２記載のシステムは、前記無線ネットワーク制御装置は、移動体通信の管轄エリアが隣り合う、少なくとも一つのマスタ無線基地局装置およびスレーブ無線基地局装置の組合せからなる無線ネットワークを制御する装置である構成とした。
この発明においては、周波数帯域などの通信リソースが限られた移動体通信の無線基地局装置間通信システムに適用することができる。
【０００９】
請求項３記載のシステムは、前記無線信号は、通信制御、音声データ、またはパケット通信に関する各信号である構成とした。
この発明においては、多様な形態の無線信号について、かつ、回線効率を重視したパケット通信においても適用することができる。
【００１０】
請求項４記載のシステムは、前記無線ネットワーク制御装置は、スレーブ無線基地局装置と隣り合う複数のマスタ無線基地局装置相互間において、当該スレーブ無線基地局装置をフローティング状態とすることにより、いずれか一つのマスタ無線基地局装置により中継させてスレーブ無線基地局装置と通信している構成とした。
この発明においては、無線ネットワーク制御装置から見たときに、スレーブ無線基地局装置を等価的なフローティング状態として扱うことができるので、無線ネットワーク制御装置において、最適な通信負荷の制御を実現することができる。
【００１１】
請求項５記載のシステムは、前記無線ネットワーク制御装置は、一のマスタ無線基地局装置の無線通信専用チャネルによりスレーブ無線基地局装置と通信するとともに、別のマスタ無線基地局装置の無線通信専用チャネルに切り換えて、当該スレーブ無線基地局装置と通信を継続するスレーブ無線基地局制御手段を有している構成とした。
【００１２】
この発明においては、複数の無線通信専用チャネルをスレーブ無線基地局装置に割り当てることにより、無線ネットワーク制御装置において、通信制御の負荷を平準化することができる。
【００１３】
請求項６記載のシステムは、前記無線信号は、この無線信号を送信した通信元の装置に関する情報の格納フィールドを含んでいる構成とした。
【００１４】
この発明においては、無線信号の格納フィールドから、無線ネットワーク制御装置により通信元のスレーブ無線基地局装置が特定され、常に適切な通信経路を維持することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態につき添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態に係る無線基地局間通信システムの概略構成例を示すブロック図である。
【００１６】
［実施例の構成］
このシステムは、移動体通信の交換ネットワークを管理する無線ネットワーク制御装置（以下、ＲＮＣという。）１または２と、通信回線（たとえばＩＳＤＮ回線）１００を介して、ＲＮＣ１または２と接続する二つのマスタ無線基地局装置（マスタ局）３，４，５・・・と、無線通信専用チャネル１０を介してマスタ局３，４，５とそれぞれ接続するスレーブ無線基地局装置（スレーブ局）６，７，８とを有している。
【００１７】
以下、主にＲＮＣ１、マスタ局３および４、スレーブ局７、移動体端末（以下、端末という。）９からなる組合せについて説明する。端末９が、直接的に、あるいはスレーブ局７を介して間接的ににマスタ局３または４との無線通信を開始すると、これらマスタ局３または４がＲＮＣ１と回線接続することにより、さらにＲＮＣ１を通じて、図示しない他の端末や、各種デジタル、アナログ回線網と接続できる構成になっている。
【００１８】
ＲＮＣ１は、図２に示すとおり、ＡＴＭ通信の交換機能を有したＡＴＭスイッチ部１１と、その基幹制御機能を支援するトランク部１２と、これらＡＴＭスイッチ部１１およびトランク部１２による通信制御の演算処理を行なうプロセッサ部１３とを有している。
ＡＴＭスイッチ部１１は、複数のＲＮＣ１、２・・・を統括するモバイルサービススイッチセンタ（以下、ＭＳＣという。）２０を、マスタ局３と接続することにより、ＭＳＣ２０を介して各種通信ネットワークに対する交換接続サービスを行っている。
【００１９】
トランク部１２は、回線接続に関する制御信号を処理する制御信号処理部１４と、複数の管轄エリアにわたる移動体通信を保証するハンドオーバー機能部１５と、マスタ局３との通信回線につき共通トランスポートチャネルを制御する共通トランスポートチャネル制御部１６と、ＡＴＭアダプテーションのためのレイヤ２信号処理部１７と、セル多重に関するＡＡＬ２セル処理部１８と、ＡＴＭセルのパケット制御部１９とを有している。
【００２０】
プロセッサ部１３は、ＡＴＭスイッチ部１１と送受信を行う制御信号によってマスタ局３およびスレーブ局７の接続状況を監視するとともに、スレーブ局７との通信経路を管理するスレーブＮＢ制御部５０を有している。スレーブＮＢ制御部５０は、マスタ局３、スレーブ局７と送受信される制御信号などに基づいて、その通信元のスレーブ局に関する情報を通信ごとに登録するとともに、各局との接続状況を確認しつつ通信ごとに適切なマスタ局を通信経路として設定している。このような通信回線として、たとえばＩＳＤＮ回線その他の周波数帯域を占有するものが挙げられるが、少なくとも所定時間の間は所定の通信速度が維持される回線であれば、いずれのものであってもよい。
【００２１】
マスタ局３は、図３に示すとおり、移動体通信の無線周波数および送信電力などを制御しつつ、端末９との通信経路を管理する制御ユニット２５と、無線信号１０１の増幅器などを備えた送受信信号増幅ユニット２４と、端末９と無線信号１０２の送受信を行なうとともに、スレーブ局７との無線通信専用チャネル１０に用いる送受信アンテナ（ＴＲＸ　ＡＮＴ）２３と、スレーブ局７を含む各基地局などの送信電力を検知する受信アンテナ（ＲＸ　ＡＮＴ）２２とを有しており、また、マスタ局３における呼接続機能の正常性を確認する呼接続監視装置（ＴＴＲ）２６が付設されている。
【００２２】
このような無線通信専用チャネル１０では、マスタ局３配下のスレーブ局７を経由して、または端末９から直接に、所定周波の制御信号およびデータ信号を受信する。この制御信号により、端末９との呼処理制御を行なってＲＮＣ１との通信回線１００を維持するとともに、データ信号により、他の端末９などとの通信内容を処理している。これら制御信号などには、マスタ局３または４、スレーブ局７、および端末９が区別されて特定され得る識別情報の格納フィールドを設定してある。
【００２３】
一般に、移動体通信では、管轄エリア内の一または複数の端末９に対して、少ないチャネル数をデータ信号の送受信用に融通的に割り当てている。また、このようなデータ信号として、パケット形式のデジタル信号を扱うが、そのデータ内容は音声、映像などのアナログ信号を含むものでもよい。
【００２４】
制御ユニット２５は、ＲＮＣ１との通信回線において、各種回線速度（たとえば１．５／２．０／６．３Ｍｂｐｓ／ＡＴＭ回線）のインターフェイスによる信号処理、ＡＴＭ処理（たとえばＡＡＬ−ｔｙｐｅ２、−ｔｙｐｅ５）の各信号処理を行なう伝送路Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部３１と、この伝送路Ｉ／Ｆ部３１を介してＲＮＣ１との共通的な回線制御を行なう共通制御部３０と、スレーブ局７および端末９に対する無線信号１０２の拡散、逆拡散、多重および分離の各処理を行なうベースバンド信号処理部２９と、同じく送受信の切り換えを管理する無線送受信部２８と、各局および各端末９の無線信号１０２につき電界強度を調整することにより送信電力を制御する外部監視制御部２７とを有している。
【００２５】
共通制御部３０は、スレーブ局７との無線通信専用チャネル１０を生成する無線チャネル処理部３４を有している。外部監視制御部２７は、送受信信号増幅ユニット２４各部の監視および呼接続監視装置２６の制御を処理するとともに、サイト内の外部監視処理および制御処理を行なう外部端子を有している。呼接続監視装置２６は、ＯＭＣＲ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｆｏｒ　ＲＡＮ）の遠隔操作によって、送受信信号増幅ユニット２４と接続することにより、マスタ局３における呼接続機能の正常性を確認するための試験用送受信装置である。
【００２６】
スレーブ局７は、図４に示すとおり、マスタ局３と共通化を図るために同一の基本構成を採っている。しかし、ＲＮＣ１と直接に回線接続を要しないので、各構成部分のうちの伝送路Ｉ／Ｆ部３１を使用しない。さらに、図１に示すとおり、他のスレーブ局８と間接的にマスタ局３または４を介して通信するので、送受信アンテナ２３および受信アンテナ２２をマスタ局３、４との通信に用いている。
【００２７】
［動作の説明］
次に、図１〜４を参照して本実施携帯の動作について説明する。
まず、図２において、ＭＳＣ２０が無線または有線通話の制御信号などを送信すると、ＲＮＣ１は、これをＡＴＭスイッチ部１１を介して受信し、プロセッサ部１３により制御信号に基づく呼処理制御を行なう。
また、トランク部１２により制御信号およびデータ信号の各種信号処理を行なうとともに、その所定成分を通信回線１００を通じてマスタ局３に送り、さらにマスタ局３を中継してスレーブ局７に向けて送信する。
この通信手順においては、ＲＮＣ１から見た等価的な位置付けとして、スレーブ局７をマスタ局３および４を介したフローティング状態に設定することができる。
【００２８】
したがって、プロセッサ部１３内のスレーブＮＢ制御部５０において、スレーブ局７宛ての通信であることを登録することにより、その制御信号などの中継局としてマスタ局３が設定できる。また、マスタ局３からも、ＡＴＭスイッチ部１１を介して制御信号などを受信し、プロセッサ部１３による呼処理制御、およびトランク部１２による各種信号処理を行なっている。
そして、ＡＴＭスイッチ部１１を介して各所定成分を別のマスタ局４またはＭＳＣ２０に送信する。このときの通信手順においても、スレーブ局からの制御信号などを受信すると、その中継局としてマスタ局３を同様に設定することができる。
【００２９】
図３において、マスタ局３が、ＲＮＣ１から制御信号などを受信すると、伝送路Ｉ／Ｆ部３１によって、各種信号処理を行なうとともに、配下のスレーブ局７または端末９宛ての送信データが編成される。そして、共通制御部３０により制御信号に基づく呼処理制御を行い、かつ、ベースバンド信号処理部２９により制御信号などの拡散および多重処理を行ない、さらに、無線送受信部２８により移動通信のための無線信号１０１、１０２に変換し、送受信信号増幅ユニット２４により増幅して、送受信アンテナ２２から端末９に送信する。
また、共通制御部３０の無線チャネル処理部３４により、基地局間の無線通信専用チャネル１０を生成し、同様にして呼処理制御、各種信号処理、無線信号１０１、１０２の増幅を行なって、無線通信専用チャネル１０を通じてスレーブ局７に送信する。
【００３０】
送受信アンテナ２３が、端末９から移動通信のための無線信号１０２を受信すると、送受信信号増幅ユニット２４による増幅、無線送受信部２８による送受信の制御、ベースバンド処理部２９による逆拡散および分離、制御ユニット２５による呼処理制御、伝送路Ｉ／Ｆ部３１による信号処理を行なって、ＲＮＣ１に制御信号などを送信する。
【００３１】
図４において、スレーブ局７は、マスタ局３から移動通信のための無線信号１０１を受信すると、これを送受信アンテナ２３によって捉え、送受信信号増幅ユニット２４による増幅、無線送受信部２８による受信制御、ベースバンド信号処理部２９による各種信号処理、共通制御部３０による呼処理制御を行なう。
そして、共通制御部３０の無線チャネル処理部３４により、ＲＮＣ１におけるスレーブＮＢ制御部５０の設定によるマスタ局３との無線通信専用チャネル１０を通じ、ＲＮＣ１からの制御信号などを中継して端末９に送信することができる。
【００３２】
また、端末９から無線通話の制御信号などを受信すると、これを送受信アンテナ２３によって捉え、同様にして受信信号の増幅、受信制御、各種信号処理、呼処理制御を行なう。そして、無線チャネル処理部３４により、ＲＮＣ１の指示に基づき、または通信状況によってマスタ局３または４との無線通信専用チャネル１０を通じて、マスタ局３または４に制御信号などを送信することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明のシステムによれば、
マスタ無線基地局装置とスレーブ無線基地局装置との無線通信専用チャネルを活用することにより、マスタ無線基地局装置の通信回線を通じて、無線ネットワーク制御装置とスレーブ無線基地局装置とを接続させる。また、無線ネットワーク制御装置から見たスレーブ無線基地局装置を、複数のマスタ無線基地局装置間における等価的なフローティング状態とする。これにより、無線ネットワーク制御装置における通信負荷を調整でき、結果として、各無線基地局装置問における通信回線の物理的な設備数を削減でき、移動体通信における限られた通信リソースの利用効率を向上させるることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線基地局間通信システムの概略構成の一例を示すブロック図。
【図２】図１に示す無線ネットワーク制御装置の一例のブロック図。
【図３】図１に示すマスタ無線基地局装置の一例のブロック図。
【図４】図１に示すスレーブ無線基地局装置の一例のブロック図。
【符号の説明】
１、２　無線ネットワーク制御装置
３、４、５　マスタ無線基地局装置
６、７、８　スレーブ無線基地局装置
９　移動体端末
１０　無線通信専用チャネル
１００　通信回線
１０１、１０２　無線信号
【図１】
2004072347.tif 000003
【図２】
2004072347.tif 000004
【図３】
2004072347.tif 000005
【図４】
2004072347.tif 000006