(57)【要約】【課題】通信端末機が圏外にあっても制御チャネルによる通信基地局との回線接続を行うことを可能にする。【解決手段】通信基地局３０の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートがＱＰＳＫよりも低いＢＰＳＫによる制御チャネルとしてのＳＣＣＨで通信基地局３０へ送信を行う通信端末機１０と、通信端末機１０からのＳＣＣＨを受信した際に、当該通信端末機１０へＢＰＳＫによりＳＣＣＨを送信する通信基地局３０と、で構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信基地局の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートが所定の変調方式よりも低い特定変調方式による制御チャネルで当該通信基地局へ送信を行う通信端末機と、
前記通信端末機からの前記制御チャネルを受信した際に、当該通信端末機へ前記特定変調方式により制御チャネルを送信する通信基地局と、
を有することを特徴とする動作移動通信システム。
【請求項２】
前記特定変調方式は、二位相偏移変調方式であることを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記制御チャネルは、前記通信基地局と前記通信端末機との間で双方向に通信可能で通信開始前に回線接続制御を行うためのメッセージ制御チャネルであることを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記通信基地局は、アダプティブアレイアンテナを使用して前記制御チャネルをアダプティブアレイ送信することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の移動通信システム。
【請求項５】
通信端末機が通信基地局の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートが所定の変調方式よりも低い特定変調方式による制御チャネルで当該通信基地局へ送信を行うステップと、
前記通信基地局が前記通信端末機からの前記制御チャネルを受信した際に、当該通信端末機へ前記特定変調方式により制御チャネルを送信するステップと、
を実行することを特徴とする移動通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＭＡ(Time  Division  Multiple  Access)／ＴＤＤ(Time  Division  Duplex)を用いたＰＨＳ(Personal  Handy-phone  System)や携帯電話機等の移動通信システムにおいて、待ち受けエリアと通信エリアの変調方式の違いによる通信可能エリアを拡張可能な、移動通信システム及び移動通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ無線通信による移動通信システムの代表であるＰＨＳシステムにおいて、音声通信の変調方式は、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調)とＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying：二位相偏移変調)の２種類が存在する。ＱＰＳＫは、基準となる正弦波と、９０度、１８０度、２７０度位相のずれた合計４つの波を使い、それぞれに別の値を割り当てることで一度に４値（２ビット）の情報を送受信できる変調方式である。ＢＰＳＫは、ＱＰＳＫよりも送信データレートが低い変調方式であって、基準となる正弦波と位相の反転した波を使い、片方に０、もう一方に１を対応させることで、一度に２値（１ビット）の情報を送受信できる変調方式である。
【０００３】
これら変調方式による通信エリアとして、図５に示すように、ＱＰＳＫエリアＥ１とＢＰＳＫエリアＥ２がある。ＢＰＳＫは、ＱＰＳＫより伝送可能な情報量が少なく音声等の品質が低下するが、電波干渉に強いため通信エリアＥ２が、ＱＰＳＫエリアＥ１よりも広くなる特徴がある。
【０００４】
一方、通信基地局１と通信端末機２とが通信を行うための無線チャネルには、通信チャネル（ＴＣＨ）と制御チャネル（ＣＣＨ）の２種類があり、通信端末機２が通信を行う場合、ＣＣＨで通信基地局１に回線を接続した後にＴＣＨで音声等の通信を行うようになっている。この種の技術として特許文献１に記載の変調方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８３０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述したＴＣＨは、ＢＰＳＫとＱＰＳＫとの双方に対応している。一方、ＣＣＨは、通信端末機２から通信基地局１へ向かう上り側のみにおいてＢＰＳＫに対応しているが、逆に通信基地局１から通信端末機２へ向かう下り側での待ち受けではＱＰＳＫにしか対応していない。
【０００７】
このため、通信端末機２がＴＣＨによる通信時にＱＰＳＫエリアＥ１から外れて圏外となってもＢＰＳＫで通信は行えるが、この圏外で通信が切断した場合、通信基地局１の回線接続制御は、ＱＰＳＫによるＣＣＨでしか行えないので、圏外では回線接続が行えなくなるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、通信端末機が圏外にあっても制御チャネルによる通信基地局との回線接続を行うことができる、移動通信システム及び移動通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために本発明は、通信基地局の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートが所定の変調方式よりも低い特定変調方式による制御チャネルで当該通信基地局へ送信を行う通信端末機と、前記通信端末機からの前記制御チャネルを受信した際に、当該通信端末機へ前記特定変調方式により制御チャネルを送信する通信基地局と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明において、前記特定変調方式は、二位相偏移変調方式であることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記制御チャネルは、前記通信基地局と前記通信端末機との間で双方向に通信可能で通信開始前に回線接続制御を行うためのメッセージ制御チャネルであることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、前記通信基地局は、アダプティブアレイアンテナを使用して前記制御チャネルをアダプティブアレイ送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、通信端末機が通信基地局の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートが所定の変調方式よりも低い特定変調方式による制御チャネルで当該通信基地局へ送信を行うステップと、前記通信基地局が前記通信端末機からの前記制御チャネルを受信した際に、当該通信端末機へ前記特定変調方式により制御チャネルを送信するステップと、を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、通信端末機が圏外にあっても制御チャネルによる通信基地局との回線接続を行うことができる、移動通信システム及び移動通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る移動通信システムの通信端末機と通信基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る移動通信システムにおけるＱＰＳＫエリア、ＢＰＳＫエリア及びアダプティブアレイアンテナの電波エリアを示す図である。
【図３】本実施形態に係る移動通信システムの通信端末機の送受信動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る移動通信システムの通信基地局の送受信動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来の移動通信システムにおけるＱＰＳＫエリア及びＢＰＳＫエリアを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。
（実施形態の構成）
図１は、本実施形態に係る移動通信システムの通信端末機１０と通信基地局３０の構成を示すブロック図である。但し、移動通信システムは、ＰＨＳシステムや携帯電話システム等である。
【００１７】
通信端末機１０は、アンテナ１１が接続されたＲＦ（無線）部１２と、変復調部１３と、制御部１４と、メモリ部１５とを備えて構成されている。通信基地局３０は、アダプティブアレイアンテナ３１としてのアンテナ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが接続されたＲＦ部３２と、変復調部３３と、制御部３４と、メモリ部３５とを備えて構成されている。
【００１８】
通信端末機１０において、ＲＦ部１２は、アンテナ１１の電波の送受信動作に応じて通信基地局３０と制御チャネル及び通信チャネルで無線通信を行う。
【００１９】
変復調部１３は、ＲＦ部１２で受信される高調波信号に対して、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの変調方式よる復調及び復号処理を行いデジタル信号に変換する。また、制御部１４から入力されたデジタル信号にＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの変調方式よる符号化及び変調処理を行い高周波信号に変換してアンテナ１１から送信する。
【００２０】
制御部１４は、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)及びＤＳＰ(Digital  Signal  Processor)などで構成され、通信端末機１０の図示せぬ各構成要素を制御することにより通信端末機１０を統括的に管理して、各種機能を実行する。例えば、制御部１４は、入力操作に応じて、通信端末機１０に備えられた電話機能、メール機能、アラーム報知機能などを実行したり、メモリ部１５に入力情報を記憶したり、メモリ部１５に記憶されたプログラムを実行したりする。
【００２１】
更に、制御部１４は、本実施形態の特徴機能として、通信チャネルであるＴＣＨは届いても、ＱＰＳＫによる制御チャネルであるＣＣＨでは届かず通信不可能な圏外（図２に示すＱＰＳＫエリアＥ１外）に存在する場合、ＢＰＳＫによる制御チャネルとしてＳＣＣＨ（メッセージＣＣＨ）で通信基地局３０へ回線接続に必要なメッセージを送信して回線接続制御を行う。ＳＣＣＨは、通信端末機１０が通信基地局３０と通信開始前に回線接続のために遣り取りするメッセージＣＣＨであり、上り下りの双方においてＢＰＳＫに対応している。
【００２２】
メモリ部１５は、通信端末機１０の各種機能を制御するプログラムや、発着信対象となる複数のユーザの電話番号及びメールアドレス等を記憶する。
【００２３】
通信基地局３０において、ＲＦ部３２は、４本のアンテナ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄによって指向性を電波環境の変化に合わせて動的に変更可能なアダプティブアレイアンテナ３１が接続されており、このアダプティブアレイアンテナ３１の電波の送受信動作に応じて通信端末機１０と制御チャネル及び通信チャネルで無線通信を行う。なお、アダプティブアレイアンテナ３１は、８本の場合も有る。
【００２４】
変復調部３３は、ＲＦ部３２で受信される高調波信号に対して、ＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの変調方式よる復調及び復号処理を行いデジタル信号に変換する。また、制御部３４から入力されたデジタル信号にＱＰＳＫ及びＢＰＳＫの変調方式よる符号化及び変調処理を行い高周波信号に変換してアダプティブアレイアンテナ３１から送信する。
【００２５】
制御部３４は、ＣＰＵ及びＤＳＰなどで構成され、メモリ部３５に記憶されたプログラムの実行等により、通信端末機１０と他の通信端末機や固定電話機間の通信を中継する制御を行う。
【００２６】
更に、制御部３４は、通信端末機１０からのＳＣＣＨを受信した際に、通信端末機１０へＢＰＳＫによりＳＣＣＨを送信する制御を行う。この送信は、図２に示すようにアダプティブアレイアンテナ３１で特定方向へ電力を集中させてその方向に細長く伸びる通信エリアＥ３を形成するアダプティブアレイ送信によって行う。具体的には、ＳＣＣＨを送信した通信端末機１０からの送信電波の方向のみに電波を向けて送信する。
【００２７】
メモリ部３５は、通信基地局３０の各種機能を制御するプログラム等を記憶する。
（実施形態の動作）
以下、図１に示す本実施形態に係る移動通信システムの通信端末機１０及び通信基地局３０の移動通信動作について、図３、図４のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００２８】
まず、図３のフローチャートを用いて、通信端末機１０の移動通信動作を説明する。前提条件として、通信端末機１０が図２に示すＱＰＳＫエリアＥ１内に存在して移動中であるとする。この状態から、通信端末機１０の制御部１４で、自通信端末機１０がＱＰＳＫエリアＥ１の圏外に出たか否かが判断される（ステップＳ１）。
【００２９】
この結果、圏外にでていなければ、制御部１４の制御により通常の発呼が行われる。即ち、ＱＰＳＫによるＣＣＨで通信基地局３０と回線接続制御が行われる（ステップＳ２）。この発呼が成功したか否かが判断され（ステップＳ３）、成功したと判断された場合、ＱＰＳＫによるＴＣＨで通話等の通信が開始される（ステップＳ４）。
【００３０】
一方、ステップＳ１において、制御部１４で圏外に出たと判断された場合、この直前まで圏内であった通信基地局３０に対して、制御部１４の制御で、ＢＰＳＫによるＳＣＣＨ（上りＳＣＣＨ）が連続して送信される（ステップＳ５）。
【００３１】
ここで、通信基地局３０の制御部３４では、図４のステップＳ１１において、その上りＳＣＣＨが受信されたか否かが判断される。上りＳＣＣＨが受信されたと判断された場合、制御部３４の制御により、通信端末機１０へＢＰＳＫによりＳＣＣＨ（下りＳＣＣＨ）が送信される。この送信は、図２にＥ３で示すようにアダプティブアレイアンテナ３１によるアダプティブアレイ送信で行われる（ステップＳ１２）。
【００３２】
次に、図３のステップＳ６において、通信端末機１０の制御部１４で下りＳＣＣＨが受信されたか否かが判断される。受信されなかった場合、通信が終了される（ステップＳ７）。一方、ステップＳ６において下りＳＣＣＨが受信された場合、制御部１４では、その下りＳＣＣＨの情報に従ってＴＣＨによる通信へと移行する制御が行われる（ステップＳ８）。これによって、通信端末機１０が通信基地局３０と音声等の通信を行い、通信基地局３０が他の通信端末機への中継を行う。
（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係る移動通信システムは、通信基地局３０の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートが所定の変調方式（ＱＰＳＫ）よりも低い特定変調方式（ＢＰＳＫ：二位相偏移変調方式）による制御チャネル（ＳＣＣＨ：メッセージ制御チャネル）で通信基地局３０へ送信を行う通信端末機１０と、通信端末機１０からのＳＣＣＨを受信した際に、当該通信端末機１０へＢＰＳＫによりＳＣＣＨを送信する通信基地局３０と、を有する構成となっている。
【００３３】
この構成によれば、通信端末機１０が圏外に出て圏外となり通信が切断された場合でも、通信端末機１０からＢＰＳＫによるＳＣＣＨで送信を行い、この送信されたＳＣＣＨが通信基地局３０で受信された際に、通信基地局３０からＢＰＳＫによるＳＣＣＨを通信端末機１０へ送信し、これを通信端末機１０が受信すれば、通信チャネル（ＴＣＨ）によって音声等の通信に移行することができる。
【００３４】
また、通信基地局３０が、アダプティブアレイアンテナ３１を使用してＳＣＣＨを通信端末機１０へアダプティブアレイ送信するようにした。
【００３５】
これによって、通信基地局３０からの電波を通信対象の通信端末機１０へ指向性を持って送信することができるので、下りＳＣＣＨをより確実に通信端末機１０へ送信することができ、また、その後のＴＣＨによる通信もより良好に行うことができる。
【００３６】
これらの効果を奏する移動通信システムは、次の移動通信方法としても実現可能である。即ち、通信端末機１０が通信基地局３０の電波エリアの圏外に存在する際に、送信データレートがＱＰＳＫよりも低いＢＰＳＫによるＳＣＣＨで当該通信基地局３０へ送信を行うステップと、通信基地局３０が通信端末機１０からのＳＣＣＨを受信した際に、当該通信端末機１０へＢＰＳＫによりＳＣＣＨを送信するステップとを実行する方法が実現可能である。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明の技術的範囲予測は上記実施形態に記載の範囲予測には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲予測に含まれ得ることが、特許請求の範囲予測の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３８】
１０・・通信端末機、１１・・アンテナ、１２，３２・・ＲＦ部、１３，３３・・変復調部、１４，３４・・制御部、１５，３５・・メモリ部、３１・・アダプティブアレイアンテナ。
【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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