(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と複数の無線端末とからなるＣＤＭＡ無線方式を用いた無線通信システムにおいて、前記複数の無線端末のうちの任意の無線端末間で通信を行なう端末間通信方法であって、
前記任意の無線端末のうちの第1の無線端末は、無線基地局が送信するパイロット信号をサーチし、該無線基地局が使用中のパイロット信号と予め定めておいたオフセット間隔を有するパイロット信号を端末間通信に使用する端末呼出用パイロット信号とし、該端末呼出用パイロット信号の送出データとして、前記無線基地局のパイロット信号とは異なる特定のパタンを付与して送信するとともに端末間通信を希望する第2の無線端末の識別情報を前記端末呼出用パイロット信号と同期させて送信し、
前記第2の無線端末は、パイロット信号をサーチして前記特定のパタンの送出データから前記端末呼出用パイロット信号を判別し、前記パイロット信号と同期させて送信されてきた識別情報により自己が呼び出されていることを検出すると前記第1の無線端末に対し応答信号を送信し、
前記第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定することで、通信を行なおうとする無線通信端末以外の装置が介入することなく前記第1の無線端末と前記第2の無線端末とで通信回線を設定し、端末間通信を行なうことを特徴とする端末間通信方法。
【請求項２】
請求項１記載の端末間通信方法において、前記端末間呼出用パイロット信号として前記使用中のパイロット信号とのオフセット間隔が予め定めておいた規定値以上である区間の中間点となるオフセットを使用し、前記特定のパタンとしてオール１のデータを送出することで、前記第2の無線端末が、検出したパイロット信号が第1の無線端末が送信したものであるか無線基地局が送信したものであるかを識別することを特徴とする端末間通信方法。
【請求項３】
無線基地局と複数の無線端末とからなるＣＤＭＡ無線方式を用いた無線通信システムにおいて、前記複数の無線端末のうちの任意の無線端末間で通信を行なう端末間通信方法であって、
前記任意の無線端末のうちの第1の無線端末は、前記第1の端末のユーザから第2の無線端末の呼出要求を受けつけると、前記第1の端末の存在する付近で使用されているパイロット信号をサーチし、前記サーチにより検出された使用中のパイロット信号とは予め定めたおいたオフセット間隔を有するパイロット信号を端末間通信用パイロット信号として選定し該端末呼出用パイロット信号の送出データとして、前記使用中のパイロット信号とは異なる特定のパタンを付与して送信するとともに、前記端末間通信用パイロット信号を送信するとともに前記第2の無線端末の識別情報を前記端末間通信用パイロット信号と同期させて送信し、
前記第2の無線端末は、前記第1の無線端末の送信する端末間通信用パイロット信号を受信し、前記パイロット信号と同期させて送信されてきた識別情報により自己が呼び出されていることを検出すると前記第1の無線端末に対し応答信号を送信し、
前記第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定することで、通信を行なおうとする無線通信端末以外の装置が介入することなく、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で通信回線を設定し、端末間通信を行なうことを特徴とする端末間通信方法。
【請求項４】
請求項3の記載の端末間通信方法において、前記第1の無線端末が前記第1の端末の存在する付近で使用されているパイロット信号をサーチし、該使用されているパイロット信号と予め定めたおいたオフセット間隔を有するように端末間通信用のパイロット信号を割り当てることができないと判定した場合に、前記第1の端末の出力装置に前記端末間通信を行うことができない旨を出力することを特徴とする端末間通信方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項２記載の端末間通信方法において、前記第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記端末間呼出用パイロット信号の送信を停止し代わりに端末間通信中パイロット信号を送信し、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、通信を行なおうとする無線通信端末以外の装置が介入することなく前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で通信回線を設定し、端末間通信を行なうことを特徴とする端末間通信方法。
【請求項６】
無線基地局と複数の無線端末とからなるＣＤＭＡ無線方式を用いた無線通信システムの前記無線端末であって、前記無線基地局との通信に使用するフォワードリンク受信手段と、前記フォワードリンク受信手段に対応するリバースリンク送信手段とを有する無線端末において、
他の無線端末との端末間通信に使用する端末間通信用フォワードリンク送信手段と、
前記端末間通信用フォワードリンク送信手段に対応する端末間通信用リバースリンク受信手段と、
前記端末間通信用リバースリンク受信手段を介して自己の存在する付近で使用されているパイロット信号をサーチするサーチ手段と、
前記サーチ手段ににより検出されたパイロット信号と予め定めておいたオフセット間隔を有するパイロット信号を端末間通信用パイロット信号として選定する選定手段とを備え、
前記選定手段により選定された端末間通信用パイロット信号の送出データとして、前記使用中のパイロット信号とは異なる特定のパタンを付与して送信するとともに、端末間通信を希望する他の無線端末の識別情報を前記端末間通信用パイロット信号と同期させて前記端末間通信用フォワードリンク送信手段を介して送信し、該端末間通信用パイロット信号と無線端末の識別情報とを受信して応答してきた無線端末からの応答信号を前記端末間通信用リバースリンク受信手段で受信し、前記他の無線端末との間に通信回線を設定し、通信を行なおうとする無線通信端末以外の装置を介さず端末間通信を行なうことを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式により通信を行う無線通信方法及びその装置に関するものであって、特に異なる発信源からの信号の分離に拡散系列のオフセットを用いるＣＤＭＡ無線通信システムにおける端末間の無線通信方法及び無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＭＡ（時分割多元接続）システムでは、セル毎に異なる周波数を用いる必要があるが、米国の携帯電話規格IS-95に見られるＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムでは、基地局の送信信号の判別をＰＮ(擬似雑音)符号のオフセットという形で行うため、ネットワーク全体で同一周波数を用いることができる。一方で、携帯電話の端末間通信として、ＰＨＳ（パーソナル・ハンディーホン・システム）のＴＤＤ（時分割二重通信）による端末間通信方法が知られている。なお、従来のＣＤＭＡ端末では、送受信機としてフォワードリンク（基地局送信）受信機及びリバースリンク（端末送信）送信機のみ実装されているに過ぎない。なお、端末間通信の従来技術として、特開平8-294170号公報、特開平6-296163号公報等に記載された技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の子機間通話では、通話を行う各子機が同一の親機に登録されていなければならない。また、子機間呼び出し信号は、制御用物理スロットを用いて送信されるが、このスロットタイミングは、親機から送信されているものを基準に得るため親機の存在が不可欠であるという課題がある。また従来のＴＤＤ方式の端末間通信では、通信を行う両端末において厳密なタイミング処理が必要となり、さらに、端末間の距離が長いほどガードタイムが必要となるため、ある一定の距離以上の端末間通信は現実的なものではなくなってしまうという課題がある。また、ＴＤＭＡ／ＦＤＤ方式により端末間通信を行おうとしたとき、複数の端末間通信が同一地域で発生したことを考えると、その通信に関わる全ての端末で相互にタイミングを取っていく必要があるため、処理が複雑になるという課題がある。
【０００４】
また、従来のＣＤＭＡ端末では、送受信機としてフォワードリンク（基地局送信）受信機及びリバースリンク（端末送信）送信機のみ実装されているため、リバースリンクとフォワードリンクの送信周波数が異なるＦＤＤ方式による端末間通信は、そのままの実装での実現は困難であるという課題がある。また、サービスエリア圏外ではあるがサービスエリア付近において端末間通信を行う場合、端末が発射する電波による干渉によりサービスエリアに容量低下等の課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、移動体通信サービスを受ける移動体端末に、端末間通信機能を持たせ、無線基地局を介さずに、また、サービスエリア圏外においても端末間によって通信サービスを行う手段を提供するものである。
【０００６】
さらに本発明の目的は、サービスエリア圏内においても同一手順を用いて端末間通信が行えるようにするものである。従って、端末間通信回線の確立までに、通信を行おうとする端末以外の装置が介入する動作や手順があってはならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本願発明では、第1の無線端末は、無線基地局が送信する第1のパイロット信号とは異なるオフセットを有する第2のパイロット信号を介して端末間通信を希望する第2の無線端末に対し呼出信号を送信し、第2の無線端末は、前記パイロット信号をサーチし、前記第1の無線端末の送信する第2のパイロット信号を受信し自己が呼び出されていることを検出すると前記第1の無線端末に対し応答信号を送信し、前記第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、前記無線基地局を介さずに、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で端末間通信を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本願発明では、第2のパイロット信号として端末間通信固有のオフセット値を用いて前記第1の無線端末と前記無線基地局とを識別することを特徴とする。
また、本願発明の無線端末は、第1の端末のユーザから第2の無線端末の呼出要求を受けつけると、前記第1の端末の存在する付近で使用されているパイロット信号をサーチし、前記サーチにより検出されたパイロット信号とは異なるオフセット間隔を有する端末間通信用パイロット信号を選定し、前記端末間通信用パイロット信号を前記第2の端末に送信し、前記第2の無線端末は、前記第1の無線端末の送信する端末間通信用パイロット信号を受信し自己が呼び出されていることを検出すると前記第1の無線端末に対し応答信号を送信し、前記第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、前記無線基地局を介さずに、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で端末間通信を行うことを特徴とする。
【０００９】
また本願発明では、第1の無線端末は、第1の端末の存在する付近で使用されているパイロット信号をサーチし端末間通信用のパイロット信号を割り当てることができないと判定した場合に、前記第1の端末の出力装置に前記端末間通信を行うことができない旨を出力することを特徴とする。
【００１０】
また本願発明では、第1の無線端末は、前記第2の無線端末からの応答信号を受信すると、前記第2のパイロット信号又前記端末間通信用パイロット信号の送信を停止し代わりに端末間通信中パイロット信号を送信し、前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、前記無線基地局を介さずに、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１１】
また、本願発明では、無線基地局との通信に使用するフォワードリンク受信手段と、前記フォワードリンク受信手段に対応するリバースリンク送信手段とを有し、さらに他の無線端末との端末間通信に使用するフォワードリンク送信手段と、前記フォワードリンク送信手段に対応するリバースリンク受信手段と、前記リバースリンク受信手段を介して自己の存在する付近の前記無線基地局に使用されているパイロット信号をサーチするサーチ手段と、前記サーチ手段により検出されたパイロット信号とは異なるオフセット間隔を有する端末間通信用パイロット信号を選定する選定手段とを備え、前記選定手段により選定された端末間通信用パイロット信号を前記第フォワードリンク送信手段を介して送信し、前記他の無線端末からの応答信号を前記リバースリンク受信手段で受信し、前記他の無線端末との間に通信回線を設定し端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、本願発明では、第1の無線端末は、無線基地局が送信する第1のパイロット信号とは異なるオフセットを有する第2のパイロット信号を送信し、第2の無線端末は、複数の前記パイロット信号をサーチし、前記第1の無線端末の送信する第2のパイロット信号を受信すると、これまで位置登録をしていた無線基地局から前記第1の無線端末に位置登録を変更し、前記第1の無線端末は、自己に位置登録をしている無線端末の中から前記第2の無線端末を選択し、前記選択された第2の無線端末に対し端末間呼出信号を送信し、前記第2の無線端末が前記端末間呼出信号を受信すると、前記第2の無線端末は前記第1の無線端末に対し応答信号を送信し、前記応答信号を受信した前記第1の端末は前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、前記無線基地局を介さずに、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本願発明では、第2の無線端末は、位置登録をしている前記第1の無線端末に対し端末間呼出信号を送信し、前記第1の無線端末は前記端末間呼出信号を受信すると前記第2の無線端末との間に通信回線を設定し、前記無線基地局を介さずに、前記第1の無線端末と前記第2の無線端末との間で端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本願発明では、リバースリンク受信手段を介して無線基地局が使用しているパイロット信号をサーチするサーチ手段と、サーチ手段ににより検出されたパイロット信号とは異なるオフセット間隔を有する端末間通信用パイロット信号を選定する選定手段と、リバースリンク受信手段を介して前記他の無線端末からの位置登録要求を受信すると前記他の無線端末を登録する位置登録データベースとを備え、前記位置登録データベースに登録されている無線端末のいずれかに対し、端末間呼出信号を前記第フォワードリンク送信手段を介して送信し、前記他の無線端末からの応答信号を前記リバースリンク受信手段で受信し、前記他の無線端末との間に通信回線を設定し端末間通信を行うことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下では、発明の実施形態の一例として米国及び諸外国で採用されているIS-95プロトコルをベースに説明する。なお、本発明はCDMAシステムに適用する場合を説明するがこれは一例であって、本発明の技術的思想はTDMA、FDMAのシステムにも適用できる。以下、第一、第二の実施形態として本発明を説明する。
【００１６】
Ａ．第一の実施形態
１．概要
以下の説明においてマスター端末とは、フォワードリンク送信機及びリバースリンク受信機を実装した端末間通信用のパイロットチャネルを送信する端末をいう。一方、スレーブ端末とは、マスター端末と端末間通信を行う端末をいう。また、基地局から端末へ若しくはマスター端末からスレーブ端末へ信号を送信する方向をフォワードリンク、端末から基地局へ若しくはスレーブ端末からマスター端末へ信号を送信する方向をリバースリンクとする。なお、便宜上、端末間通信用のフォワードリンクをMMSフォワードリンクと、端末間通信用のリバースリンクをMMSリバースリンクと、通常の基地局間通信に用いられるものをそれぞれ区別のためにBSフォワードリンク、BSリバースリンクとして説明する。
【００１７】
図1にIS-95ベースのＣＤＭＡネットワークに本発明を適用した場合における構成図を示す。同図は、移動体通信サービスを行っているエリア内で端末間呼出を行う様子を示したものであり、移動体通信サービスを提供する基地局１１０、端末間呼出を行うマスター端末１２０、本発明によりマスター端末と端末間通信を行う端末であるスレーブ端末１２１、さらにサービスエリア内に存在し端末間呼出の影響を受ける端末１２２が示されている。すでにマスター端末の構成は説明したが、スレーブ端末の構成は、マスター端末と全く同様の構成としてもよいし、マスター端末からマスターとなるべき機能を省略したスレーブ端末独自の構成であっても良い。全く同一の構成となる場合は、マスター動作モードとスレーブ動作モードをソフトウエアにより切り替える。また原則として、発呼側がマスター端末となる。図には基地局１１０によるセル境界１００、端末間呼出により端末に影響を与える領域の境界１０１も示している。
【００１８】
基地局１１０は、移動体通信サービスを提供するため、主に同期の獲得に利用されるパイロットチャネル（BSパイロットチャネル）を送信し、マスター端末１２０、スレーブ端末１２１、端末１２２をサービス対象端末として管理している。
【００１９】
本発明では、端末間呼出のために「端末呼出用パイロット(MMSパイロット）」と「通信中表示用パイロット」の２種類のパイロットチャネルが用いられる。なお、これらは移動体通信サービスで用いられるBSパイロットチャネルと区別されうる性質を有している。マスター端末が端末を呼び出す場合には、「端末呼出用パイロット」と着信端末を特定するための識別子を被呼端末に送信し端末を呼び出し端末間通信を開始する。また、端末間通信中は、その通信が他のマスター端末等により妨害されないように端末間通信中のマスター端末が先の「端末呼出用パイロット」に代えて「通信中表示用パイロット」を送信することによって端末間通信を行っていることを報知する。
【００２０】
２．マスター端末の構成
第1の実施形態に用いられる端末の構成を図２に示す。アンテナ２０１は送受共用であり、MMSフォワードリンク送信用ＲＦユニット２０３若しくはBSリバースリンク受信用ＲＦユニット２０４から出力される信号はデュプレクサ２０２を通じてアンテナ２０１へ伝達される。また、アンテナ２０１から受信された電波はデュプレクサ２０２を通じてBSフォワードリンク受信用ＲＦユニット２０６若しくはBSリバースリンク受信用ＲＦユニット２０７に伝達される。マスター端末の送信系はＲＦユニット２０３、ＲＦユニット２０４、スイッチ２０５、制御プロセッサ２１２、チャネル多重装置２１３、記憶装置２１４、変調器２１５〜２１７で構成される。複数のチャネルを多重して送信する能力のあるマスター端末は、各チャネル毎に変調器２１５〜変調器２１７で信号が変調される。これらのチャネルの変調方法は、マスター端末が「端末間通信モード」となっている場合と「通常モード」となっている場合とでは異なり、その制御は制御プロセッサ２１２により行われる。これら各チャネルの変調後の信号はチャネル多重装置２１３にて一つの信号として多重され、スイッチ２０５へと伝達される。スイッチ２０５は、マスタへ端末が「端末間通信モード」となっている場合は、MMSフォワードリンク送信機能をもつＲＦユニット２０３と接続し、「通常モード」となっている状態では、BSリバースリンク送信機能をもつＲＦユニット２０４と接続される。この接続先の選択は制御プロセッサ２１２の命令信号に基づいてスイッチ２０５の切り替えによって行われる。マスター端末の受信系はＲＦユニット２０６、ＲＦユニット２０７、復調器２０８、復調器２０９、スイッチ２１０、パイロットサーチ回路２１１、制御プロセッサ２１２から構成される。アンテナ２０１、デュプレクサ２０２を通って伝達された信号は、BSフォワードリンク受信回路をもつＲＦユニット２０６と、MMSリバースリンク受信回路をもつＲＦユニット２０７に伝達され、それぞれの方向について復調器２０８と復調器２０９で復調される。スイッチ２１０は、マスター端末が「端末間通信モード」となっている場合は、復調器２０９の出力、つまりMMSリバースリンクの受信信号が伝達され、「通常モード」となっている状態では、復調器２０８の出力、つまりBSフォワードリンクの受信信号が伝達される。この接続先の制御は制御プロセッサ２１２の命令信号に基づいてスイッチ２１０の切り替えによって行われる。また、ＲＦユニット２０６からはパイロットサーチ回路２１１に信号が伝達され、基地局が送信しているパイロットチャネルや、他マスター端末が送信しているパイロットチャネルをスキャンし、そのオフセットを認識できるようになっている。
【００２１】
３．チャネル構成
MMSフォワードリンクのチャネル構成は、少なくともマスター端末がスレーブ端末を呼び出す際に使用する「端末呼出用パイロット」、端末間通信中のマスター端末が他の端末に端末間通信中であることを表示する「通信中表示用パイロット」、及び呼出対象となっているスレーブ端末を特定する識別子やマスター端末からスレーブ端末へ制御信号及びユーザ信号の送信を行うトラヒックチャネルが含まれている。
【００２２】
図３にMMSフォワードリンクの各チャネル間のフレームタイミングについて示す。スレーブ端末における端末間呼出を実現するための変更箇所を最小限にするため、端末間呼出に使用するパイロットチャネルおよびトラヒックチャネルのタイミング構成は、スレーブ端末がサポートしている移動体通信用プロトコルと類似したものとすることが望ましい。同図では、実施形態の一例として、スレーブ端末はIS-95プロトコルにより移動体通信サービスを受けているものとして、フレームタイミング構成の例を示すものである。
【００２３】
図３中の(a)は、IS-95におけるチャネル間のフレームタイミングを示したもので、BSフォワードリンクは、パイロットチャネル３０１、シンクチャネル３０２、ページングチャネル３０３、トラヒックチャネルによりチャネルが構成されている。
【００２４】
図３中の(b)は、本発明におけるチャネル間のMMSフレームタイミングについて示すものである。特徴的なのは、図３(a)に示すIS-95のフレームタイミングではパイロットオフセットやフレームオフセットを用いるためチャネル間においてタイミングのずれが生じるが、本発明ではそのようなずれは生じない。すなわち、そのためチャネルの数が減っているのみで各チャネルのフレーム長及びフレームタイミングを変えておらず、構成を非常に単純化している。これは、スレーブ端末に変更を加える箇所を最小限にするためである。以下では、図３(b)のチャネル構成を採ったときの課題について説明する。スレーブ端末はBS若しくはMMSフォワードリンクの各チャネルを読み出す際に、最初にパイロットチャネルとの同期をとる。IS-95のパイロットチャネルは２の１５乗ビット（８０／３ｍｓ）周期のＰＮ符号（擬似雑音符号）で拡散され送信されており、本発明においてもこの条件を使用するものとする。トラヒックチャネルは２０ｍｓ単位のフレームにより構成されており、４フレームに一回フレームの先頭がＰＮ符号の先頭ビットに同期した配置とする。先に述べたように、パイロットチャネルの拡散に使用されるＰＮ符号のビット長とトラヒックチャネルのフレーム長は異なっているため、そのままではスレーブ端末がトラヒックフレームと同期を取ることが出来ない。そのため、スレーブ端末がトラヒックフレームと同期をとるための構成が必要となる。そこで、この同期を取る構成の一例として下記の構成をとることが考えられる。第1にフラグを用いる方法がある。図４に本方法を用いた場合の概念図を示す。この方法は、トラヒックチャネル３０６内の各フレームにフラグ４０１，４０２と呼ばれる特定ビット列を挿入することにより、フレームの区切りを判別するものである。一例として、フラグとして使用される特定ビット列を'01111110'とした場合について述べる。トラヒックチャネルには、トラヒックフレームとの同期をとるためのフラグ４０１、４０２と、スレーブ端末識別子(MS_ID)の２種類の情報を含む。また、これらの情報が含まれていないトラヒックフレームの余りの部分については、'0'によってパディングすることとする。このような条件下において、スレーブ端末識別子(MS_ID)が'00111111'として表された場合、１トラヒックフレームで送信される情報は、'01111110001111110000…000'となる。しかし、スレーブ端末識別子(MS_ID)の中で連続して１が６つ並んでいるために、フラグとスレーブ端末識別子(MS_ID)との区別をすることができなくなってしまう。よって、トラヒックフレームの中に、１が５つ並んでいることを検出した場合、自動的に０を挿入することで、この問題を解決する。つまり、トラヒックフレームで送信するデータは'011111100011111010000…000'となる。スレーブ端末が、トラヒックフレームとの同期をとる際には、フラグである'01111110'のビット列を探すことによって、トラヒックフレームの先頭を認識することができる。スレーブ端末がトラヒックフレームの同期をとることができた後は、トラヒックチャネルに含まれるデータの中で、1が５つ並んでいる箇所を発見した場合、次のビットで現れる０を除去することにより、正常なスレーブ端末識別子(MS_ID)を受信することができる。本方法は、共通線信号網で��いられるＭＴＰ２プロトコルにおける「０挿入０除去」と呼ばれる処理として知られているものと同様のものである。第2に別チャネルを用いる方法がある。図５に本方法を用いた場合の各チャネル間のフレームタイミングを示す。この方法は、パイロットチャネル３０６と同じフレーム長および同じタイミングで送信されるシンクチャネル５０１を作成し、そのシンクチャネルを介してトラヒックフレームと同期をとるために役立つ情報を送信する。同図ではトラヒックフレームの同期の獲得に必要とされる基準信号をシンクチャネル５０１を用いて送信する場合を示している。シンクチャネル５０１の各フレームはＰＮ符号の周期と同じ長さで送信されるものとしパイロットチャネル３０５と同期させる。マスター端末はシンクチャネル５０１で送信されるオーバーヘッド情報の中にトラヒックチャネルフレームのタイミング情報を入れて送信する。なお、オーバヘッド情報の詳細は後述する。一方、スレーブ端末はこの情報を基にトラヒックチャネルの情報を読み出すことになる。例として、図５にはシンクチャネルを介して送信されるタイミング情報がトラヒックフレームの先頭を指している場合について示している。一方、MMSリバースリンクのチャネルには、少なくとも呼出応答およびその他通信を行うトラヒックチャネルが含まれており、トラヒックフレーム長はフォワードリンクと同様の２０ｍｓとする。
【００２５】
４．マスター端末の動作
マスター端末は、スレーブ端末を呼び出すのに必要な情報を送受信するため、フォワードリンク送信回路、リバースリンク受信回路、直交符号によりチャネル多重し送信するチャネル多重化回路、すでに使用されているパイロットチャネルのオフセット値をサーチする回路を持つ。
【００２６】
図６に端末間呼出手順におけるマスター端末の動作流れ図を示す。マスター端末はユーザーからの端末間呼出要求を受けると(601)、まず、パイロットチャネルをサーチすることにより、周囲で使用されているパイロットオフセットの状況を調査する(602)。またこの調査により、各パイロットチャネルの使用済み／未使用の別を記憶装置に格納する。次に制御プロセッサは、使用済みのパイロットオフセットから、各オフセット間隔が一定基準を超えるか否かを判定し、一定基準を超えているオフセットを選定し(603 )、そのオフセットを設定し、端末呼出用パイロット、および、スレーブ端末識別子、Null Traffic Dataの送信を行う(604)。一定基準を超えたオフセット間隔が見つからない場合は、端末間呼出不可能として処理を中断する。なお、端末呼出不可能の場合は、端末の出力装置に前記端末間通信を行うことができない旨を出力する。この出力は表示装置でも音声出力装置のいずれであってもよい。なお、パイロットオフセットの送信可否基準の例については後述する。
【００２７】
マスター端末は、端末呼出パイロットチャネル送信後、スレーブ端末からの応答信号を待ち(605)、応答を確認次第、パイロットチャネルを「通信中表示パイロット」に切り替え、通信路の確立を行い(607)、端末間通信を開始する(608)。ここで、スレーブ端末からの応答がないと判断された場合は(606)、呼出失敗として処理を終了する。
【００２８】
５．スレーブ端末の動作
スレーブ端末は、移動体通信サービスを受ける際に必要な機能に加え、マスター端末が送信するパイロットチャネルと基地局が送信するパイロットチャネルを区別する能力が必要である。
【００２９】
図７に端末間通信手順におけるスレーブ端末の動作流れ図を示す。端末間通信呼出の応答が可能な通信端末は、アイドル中にはマスター端末から送信される端末呼出用パイロットのサーチを行う(701)。なお、ここでサーチを行う周期は呼出が継続される時間よりも短い周期であることが望ましい。ただし、電力の節約等の観点から、より長い周期であっても、また、否周期的にサーチをしてもよい。次に、スレーブ端末が端末呼出用のパイロットを検出すると(702)、制御プロセッサはマスター端末から同時に送信されている呼出対象端末を示す識別子を読み出し(703)、自端末の記憶装置(不揮発性のメモリが望ましい。)に格納されている自己の識別子と一致するか否かを比較し、自端末が呼出の対象となっているのかを判定するする(704)。その判断の結果、他端末を呼び出すものであれば、端末間通信手順を中止し、通常のオペレーションに復帰する。自端末が呼び出されたと判断した場合、マスター端末に呼び出し確認信号(応答信号)を送信し、正常に呼び出しを受信したことを報告し(705)、端末間通信を開始する(706)。以上の手順により、端末間通信の確立を行う。
【００３０】
６．端末間回線の設定手順
図９に、図１で示した状況において、マスター端末１２０により、スレーブ端末１２１の呼出を行う場合の手順を示す。尚、MMSフォワードリンクのチャネル構成は図５で示したパイロットチャネル３０５、シンクチャネル５０１、トラヒックチャネル３０６を少なくとも含む構成とし、MMSリバースリンクのチャネルには少なくともトラヒックチャネル３０６を含む構成とする。ここでは、移動体通信サービスを行っている基地局１１０はオフセットＡを持ったパイロットチャネル３０５を送信し、サービス提供の契機を与えているとする(801)。このようなセル状況下でマスター端末１２０がスレーブ端末１２１の呼出を試みる。基地局１１０が送信しているBSパイロットチャネルの符号としては、Ｗａｌｓｈ関数０番が用いられる。その送信データとしては連続データ’０’が送信しつづけられており（図９(a)）、スレーブ端末１２１、スレーブ端末１２２は、このBSパイロットチャネルを監視しているものとする。また、マスター端末１２０は、基地局１１０から提供される移動体通信サービスを受けている「通常モード」と、端末間通信を行うためにMMSパイロットチャネルの送信をしている「端末間通信モード」の２つのモードを持っている。このモードの切り替えはユーザのキー操作により行われ、制御プロセッサがキー入力を受付けると、キー入力に基づいて各部にモード切り替え信号を送出する。以下では、マスター端末１２０が、スレーブ端末１２１との端末間通信を行いたいとして、呼出をかけ、端末間通信回線の設定を行う手順について説明する。
【００３１】
ユーザのキー入力によりマスターモードへと移行したマスター端末１２０は(802)、はじめに端末間通信呼出の契機として、制御プロセッサが移動体通信サービスで使用されていないオフセット値を持った「端末呼出用パイロット」を選択し、ＲＦユニット２０３を介して送信する(803)。この時、送信する「端末呼出用パイロット」は、例えば基地局１１０が送信する際に使用しているのと同様のＷａｌｓｈ関数０番を連続データ'1'に掛け合わせているものを使用することが考えられる（図９(b)）。この構成の利点としては、移動体通信サービスを提供する基地局１１０が送信するものと同じＷａｌｓｈ関数を使用するために、スレーブ端末には特別な仕組みを設けることなく、基地局１１０からのパイロットチャネルを受信するのと同じ動作で、マスター端末１２０から送信される「端末呼出用パイロット」を検出することが可能となるという点である。また、「端末呼出用パイロット」は、基地局１１０から送信されているパイロットチャネルと送信データが異なるように制御プロセッサが選択する。したがって、スレーブ端末は、基地局１１０から送信されているBSパイロットなのか、それとも、マスター端末１２０から送信されている「端末呼出用パイロット」なのかを容易に判別できる。また「端末呼出用パイロット」を送信するためのパイロットオフセットは、基地局１１０が送信しているオフセットＡ以外のオフセットを使用して送信する。ここでは、そのオフセットをＢとする。
【００３２】
マスター端末１２０は、「端末呼出用パイロット」の送信を行うのと同時に若しくはそれと前後して、呼び出しを行いたいスレーブ端末の識別子や、トラヒックフレームの同期情報を含むオーバーヘッド情報をシンクチャネルにて送信する(804)。識別には、端末を識別できる情報であればいかなるものを用いてもよいが、ここでは一例としてスレーブ端末の識別として電話番号用いる場合について説明する。この時の、オーバーヘッド情報の中身について図８に示す。
【００３３】
マスター端末１２０から送出された「端末呼出用パイロット」は、その受信境界１０１の内側に位置するスレーブ端末１２１、端末１２２により受信される。またこれらの端末は、マスター端末１２０から「端末呼出用パイロット」と同時に送信されているシンクチャネルの内容を読み取る。このシンクチャネルは、パイロットチャネルと同期のとれたものとなっているため、内容の読み取りは容易に行える。
【００３４】
このシンクチャネルでは、前述したオーバーヘッド情報(図１０)が送信されており、その中でスレーブ端末の電話番号が指定されている。スレーブ端末１２１、スレーブ端末１２２の各制御プロセッサは、復調された電話番号を読み取り、自端末の電話番号と比較することで自端末が呼び出されているのかどうかを判断する(806)。ここでマスター端末１２０の呼び出し対象としている端末が、スレーブ端末１２１であることが分かるため、他の端末１２２は、この「端末呼出用パイロット」による呼出を無視し、通常オペレーション動作に復帰する(807)。一方、呼び出し対象端末であるスレーブ端末１２１は、マスター端末１２０とトラヒックチャネルによる交信を可能とするため、トラヒックチャネルの確立処理を開始する。
【００３５】
マスター端末１２０により呼び出されていることを検知したスレーブ端末１２１の制御プロセッサは、マスター端末から送信されているトラヒックチャネルの捕捉を行った後、MMSリバーストラヒックチャネルにプリアンブルを設定し送信する(806)。このプリアンブルは、データ'0'を送信しつづけるもので、マスター端末１２０がスレーブ端末１２１の持っているタイミングを知るために行うものである。この動作により、マスター端末１２０の制御プロセッサはスレーブ端末１２１の内部クロックを把握し、トラヒックチャネルに使用されているロングコードスクランブルをはずすことが出来る。
【００３６】
マスター端末１２０は、スレーブ端末１２１からのプリアンブルを受信すると、スレーブ端末の制御プロセッサは、トラヒックチャネルに「BS Ack Order」というアクノリッジメントを要求するメッセージを設定し送信する(810)。それを受け取ったスレーブ端末１２１は、トラヒックチャネル上で送信していたプリアンブルの送信を停止し、代わりにヌルトラヒックの送信を開始する(811)。このヌルトラヒックの送信により、マスター端末１２０とスレーブ端末１２１間のトラヒックチャネルの喪失を防ぐ。以上の手順により、マスター端末１２０とスレーブ端末１２１間のトラヒックチャネルを確立する。マスター端末１２０は、スレーブ端末１２１とのトラヒックチャネル確立を行った後、「端末呼出用パイロット」の送信を停止し、代わりに「通信中表示パイロット」の送信に切り替える(813)、「通信中表示パイロット」を送信する(814)。この「通信中表示パイロット」とは、オフセットＢのパイロットチャネルが端末間通信により使用されていることを示すものである。ここで「通信中表示パイロット」は、「端末呼出用パイロット」と同様に、基地局１１０が送信するBSパイロットと区別が可能なように選択し、例えば伝送するデータとして'0'と'1'が交互に送信されているパイロットとすることが考えられる。(図９(c))以上の手順により、端末間呼出が終了し、端末間が接続される(815)。
【００３７】
７．オーバーヘッド情報について
第一の実施形態において、マスター端末がスレーブ端末の呼び出しを行う際、シンクチャネルにて図10に示すオーバーヘッド情報の送信を行う。オーバーヘッド情報には、マスター端末を特定する識別子、スレーブ端末を特定する識別子、およびマスター端末-スレーブ端末間で送信される情報をスクランブルするのに使用されるロングコードのステータス情報、およびマスター端末-スレーブ端末間で共通のシステム時間を設定するための情報が含まれている。マスター端末がスレーブ端末を呼び出す際のオーバーヘッド情報の設定例を以下に示す。ここでは、マスター端末の電話番号を012、スレーブ端末の電話番号を345であると仮定する。MSG_TYPEはメッセージの種類を示すものであり、オーバーヘッド情報を送信するメッセージは00000001固定とする。次に、どのマスター端末から呼び出しが来ているのかをスレーブ端末へ知らせるために、マスター端末の電話番号を設定する。マスター端末の電話番号を送信する場合はMASTER_ID_INCLUDEDを1に設定し、電話番号の桁数3をNUM_FIELDSに設定する。ここでは、電話番号をDTMFの形で送信することとし、DIGIT_MODEを0に設定する。その後のCHARiフィールドにマスター端末の電話番号012をDTMFの形で入れていく。そうすると、CHAR1=1010、CHAR2=0001、CHAR3=0010となる。呼び出し対象であるスレーブ端末も同様に、SLAVE_ID_INCLUDEDを1に設定し、電話番号の桁数3をNUM_FIELDSに設定、DIGIT_MODEを0に設定する。電話番号の設定も同様に、CHARiフィールドにスレーブ端末の電話番号345をDTMFの形で入れていく。よって、CHAR1=0011、CHAR2=0100、CHAR3=0101となる。残りのLC_STATE及びSYS_TIMEについては、マスター端末が内部に保持している値と同じものを設定する。このようにすることによって、マスター端末とスレーブ端末との間で、同じシステム時間を保持することができるようになる。
【００３８】
なお、オーバーヘッド情報にて、スレーブ端末識別子(電話番号)を複数送信可能にし、文字情報転送フラグフィールドを追加し、トラヒックチャネルに文字情報をのせることによって、メッセージ送信サービスが可能となる(スレーブ端末識別子は一つでもよいが、複数にすれば特定複数端末への文字送信が可能となる。)。また、オーバーヘッド情報に、スレーブ端末識別子の指定をせず、ブロードキャストフィールドを追加し、トラヒックチャネルに文字情報をのせることによって、周囲のスレーブ端末への文字放送が可能となる。また、文字の送信ではなく、音声情報を送信することによって、携帯端末を用いた地域ラジオサービスを提供することも可能となる。 文字放送の場合、伝送路を高速にする必要がないため、回りに与える干渉(影響)も少ないものと考えられる。
【００３９】
８．端末間呼出用パイロットオフセットの選定
マスター端末が最初に送出するMMSパイロットのオフセットは、その地点で使用されているオフセットをサーチするなどして、既存通信によって使用されているBSパイロットや他のMMSパイロットのオフセットを避けて設定する。マスター端末が周囲のパイロットチャネルをサーチした結果、全く通信が行われていない場合は、自由にパイロットチャネルを送信するタイミングを決めてよい。しかし、サーチの結果、他の通信によるパイロットチャネルが検出された場合は、検出されたパイロットチャネルを基に、他の通信に妨害を与えることないようなパイロットオフセットを選択し、端末間通信を行う必要がある。そこで、本発明では、既存通信で使用されているオフセット間の空き（オフセット間隔）が規定値以上である区間の中間点のオフセットを使用する。この方法をとることにより、基地局や他マスター端末との同期をとる必要もなく、また、この規定値を調整することにより、同時に端末間呼出が可能となる数量をある程度コントロールすることが可能となる。
【００４０】
図１１に、パイロットチャネルに周期５１１チップのＰＮ符号を用い、端末間通信が許されるパイロットオフセット間隔の規定値を４×６４チップとした場合の例を示す。ここでは、例として、マスター端末が周囲のパイロットチャネル使用状況をスキャンした結果、Ｐｉｌｏｔ １、Ｐｉｌｏｔ ２、Ｐｉｌｏｔ ３の３種類のパイロットチャネルを検出した場合について示している。図中の×印は、各パイロットチャネルの先頭ビットを示している。また、設定できるパイロットオフセットの最小間隔を６４チップとし、これにＰＯＩ（Ｐｉｌｏｔ Ｏｆｆｓｅｔ Ｉｎｄｅｘ）という単位をつけることとする。同図では、マスター端末が周囲で使用されているパイロットチャネルをサーチした際に、オフセット０、オフセット１、オフセット３のパイロットチャネルが検出されたことを示している。ここでは、端末間通信用に呼び出しをかけるために、既存通信で利用されている各パイロット間の間隔が４ＰＯＩ空いている場所のオフセットを使用してパイロットチャネルを送信しなくてはならないとしている。よって、端末間通信呼出用パイロットが使用できるパイロットオフセットは、オフセット３とオフセット０の中間であるオフセット５となる。同図において、マスター端末がパイロットチャネルを送信できる条件となるオフセット間隔を２ＰＯＩとすることで、端末間通信呼出用パイロットが使用できるパイロットオフセットは、オフセット２、オフセット４、オフセット５、オフセット６の４つが使用可能となる。反対に、条件となるオフセット間隔を５ＰＯＩとすることで、端末間通信呼は発生しないことになる。このように、マスター端末がパイロットチャネルを送信できる条件となるオフセット間隔を調節することにより、端末間通信呼の発生量をコントロールすることができる。
【００４１】
９．一般通信との区別
上記で述べた実施例では、一般通信（移動体通信サービス）との区別方法として、図９に示したパイロットチャネルの送出データの変更によるものを説明した。さらに、一般通信と区別する方法としては、例えば次のものがある。第1例として パイロットチャネルの送出データの変更による区別方法がある。この方法では、マスター端末が送信するパイロットチャネルに特定のパターンを付与する。たとえば、IS-95を例にとると、移動体通信サービスを提供する基地局が送信するBSパイロットチャネルでは、そのデータとして'０'を送信しつづけている。この移動体通信サービスで用いられているBSパイロットチャネルと区別をするために、マスター端末がスレーブ端末の呼出を行う際に送信するMMSパイロットチャネルのデータは、すべて'１'を送信するという方法をとる。この方法をとることによって、スレーブ端末は移動体通信サービスを提供する基地局から送信されているBSパイロットと、マスター端末が送信している端末間通信呼出用のMMSパイロットとの区別をつけることができる。第2の例として、端末間通信専用のオフセットを設ける方法がある。マスター端末が端末間呼出をする際に送信するパイロットチャネルのオフセットをあらかじめ決めておき、一般サービスでそのオフセットは用いず、端末間通信のみで使用することにより一般通信と区別する。第3の例として、端末間通信専用の周波数帯を設ける。マスター端末が端末間呼出をする際にパイロットチャネルを送信する周波数を端末間通信専用に定めておくことにより、マスター端末から送信されるパイロットチャネルが端末間通信呼出のものと判別する。
【００４２】
Ｂ．第二の発明の実施形態（ページングによる呼び出し）
１．概要
以下の説明において、マスター端末はフォワードリンク送信機、リバースリンク受信機及び端末管理用の記憶装置（レジスタ）を実装し、端末間通信用のMMSパイロットチャネルを送信する。一方スレーブ端末は、マスター端末に管理され、端末間通信を行う端末である。
【００４３】
図１２にIS-95ベースのＣＤＭＡネットワークに、本発明を適用した場合における構成図を示す。同図は、移動体通信サービスを行っているエリア内で、端末間呼出を行う様子を示したものであり、移動体通信サービスを提供する基地局１２１０、端末間通信サービスを提供するマスター端末１２２０、本発明により、マスター端末と端末間通信を行う端末であるスレーブ端末１２２１、スレーブ端末１２２２、マスター端末１２２０から送出される電波により影響を受けるものであってサービスエリア内に存在する端末１２２３が示されている。また、基地局１２１０によるセル境界１２００、マスター端末が端末間通信サービスを行う際に端末に影響を与える領域の境界１２０１も示している。
【００４４】
基地局１２１０は、移動体通信サービスを提供するためのBSパイロットチャネルを送信しており、マスター端末１２２０、スレーブ端末１２２１、スレーブ端末１２２２、端末１２２３をサービス対象端末として管理している。
【００４５】
第二の実施形態におけるマスター端末１２２０は、移動体サービスを提供するための基地局機能の一部を実装し、他の端末からは「端末間通信用パイロット」を送信する基地局として見えるような動作及びチャネル構成となっている。したがって、マスター端末１２２０と端末間通信を行おうとするスレーブ端末に特別な動作をさせることなく、マスター端末-スレーブ端末間の端末間通信を提供するものである。
【００４６】
マスター端末１２２０は、端末間通信サービスを提供しようとしたとき、「端末間通信用パイロット」の送信を開始する。マスター端末１２２０との端末間通信をしようとする端末は、IS-95と同じ手順により、マスター端末配下へとハンドオフ若しくは位置登録を行い、アイドル状態となる。この状態においてマスター端末からスレーブ端末への呼び出しや、スレーブ端末からマスター端末への呼び出しもできるだけIS-95に準じた手順を用いることにより端末間通信を実現する。なお、IS-95以外のプロトコルをベースとすることも可能である。その際にも、既存のサービスとの親和性を十分に考慮して、本発明の技術思想を用いて端末間通信のプロトコルを決定すれば良い。
【００４７】
この方法によれば、スレーブ端末が意識するのは、検知したパイロットチャネルが、マスター端末から送信されている「端末間通信用パイロット（MMSパイロット）」なのか、それとも、移動体通信サービスを提供する基地局が送信している「移動体通信用パイロット（BSパイロット）」なのかということであり、後の手順は全て移動体通信サービスと同一手順となる。よって、移動体通信サービスを受ける端末の変更箇所は最小限となり、実現しやすくなる。
【００４８】
２．チャネル構成
以下では、マスター端末からスレーブ端末へ信号を送信する方向をMMSフォワードリンク、スレーブ端末からマスター端末へ信号を送信する方向をMMSリバースリンクと定義する。本発明のMMSフォワードリンクのチャネル構成および、各チャネル間のフレームタイミングを図１３(a)に示す。MMSフォワードリンクは、マスター端末が端末間通信サービスを提供していることを示す「端末間通信用パイロット」を送信するMMSパイロットチャネル、マスター端末が管理する全てのスレーブ端末により受信可能なMMSページングチャネル、端末間通信中のマスター端末-スレーブ端末間のデータのやり取りを行うMMSトラヒックチャネル、MMSページングチャネル及びMMSトラヒックチャネルのフレーム同期等を助けるMMSシンクチャネルから構成される。
【００４９】
本発明のチャネル構成(図１３)は、図３(a)に示すIS-95でのフレームタイミングで用いられるパイロットオフセットやフレームオフセットによるチャネル間のタイミングのずれが無くなっているのみで、各チャネルのフレーム長、フレームタイミングを変えない構成としている。既存システムとの親和性を考慮したものである。このように、移動体通信サービスに用いられるプロトコルでのチャネル構成・フレームタイミング・フレーム長を用いて端末間通信を実現することで、スレーブ端末に追加する機能を最小限にとどめられ、既存のシステムへの親和性を保てる効果がある。一方、MMSリバースリンクのチャネル構成は、マスター端末の配下にあるスレーブ端末が共有してメッセージの送信を行うためのMMSアクセスチャネル、端末間通信中のマスター端末-スレーブ端末間のデータのやり取りを行うMMSトラヒックチャネルで構成される。
【００５０】
３．端末間回線の設定手順
以下では、図１２で示した状況において、マスター端末１２２０が端末間通信のサポートを開始したときの手順について説明する。
【００５１】
マスター端末１２２０は、基地局から提供される移動体通信サービスを受けている「通常モード」と、端末間通信サービスを提供するためにパイロットチャネルの送信をしている「端末間通信モード」の２つのモードを持っている。また、スレーブ端末１２２１〜１２２３は、基地局から提供される移動体通信サービスを受けている「通常モード」と、マスター端末への登録作業を行い、いつでもそのマスター端末との端末間通信が出来る状態にある「スタンバイモード」と、マスター端末-スレーブ端末間の端末間通信を行っている「端末間通信モード」の３つのモードを持っており、「通常モード」にあるスレーブ端末がマスター端末からの「端末間通信用パイロット」を検知した場合、ユーザーのキー入力により「スタンバイモード」へ移行する。逆に、「スタンバイモード」にあるスレーブ端末は、ユーザーのキー入力等により、いつでも「通常モード」へ移行することが可能である。基地局１２１０は、移動体通信サービスを移動体端末に提供するため、オフセットＡにて「移動体通信用パイロット（BSパイロット)」の送信を行っている(1401)。基地局１２１０が送信しているBSパイロットチャネルの符号としては、例えばＷａｌｓｈ０番を用いるものとし、その送信データとしては連続データ’０’を送信する。一方、端末１２２１〜１２２３は、このBSパイロットチャネルを間欠的に監視しているものとする。そのような状況下、マスター端末２２０が端末間通信のサポートを開始するため(1402)、「端末間通信用パイロット(MMSパイロット)」、MMSシンクチャネルおよびMMSページングチャネルの送信を開始する(1403、1404、1405)。この時、シンクチャネルでは、IS-95と同様のSync Channel Messageを送信し、マスター端末２２０から送信されているページングチャネルを読み取るための情報等を送信する(1404)。また、MMSページングチャネルでは、マスター端末２２０の情報などを含んだオーバーヘッドメッセージの送信を行う(1405)。マスター端末２２０からの「端末間通信用パイロット」をサーチを行うことで検知した端末１２２１、端末１２２２は、(ユーザのキー操作若しくは受信をトリガーとして）「スタンバイモード」へ移行するため、マスター端末１２２０配下へのアイドルハンドオフを行う(1406、1407)。つまり、シンクチャネルで送信されている情報をもとに、ページングチャネルの監視を開始する。なお、MMSパイロットを受信した際には、端末のディスプレイにMMSパイロットを受信している旨を表示するか、音声や振動によりユーザにしらせる。一方、ユーザによるキー操作等を受けていない端末１２２３の制御プロセッサは、「スタンバイモード」へ移行せずに、「端末間通信用パイロット」を検知しても、そのパイロットを無視し、「通常モード」を維持する(1408、1413)。
【００５２】
マスター端末１２２０へのアイドルハンドオフを行った端末は、自端末がマスター端末１２２０配下に存在するスレーブ端末であることを通知するため、MMSアクセスチャネルにてRegistration Messageを送信する(1409、1410)。Registration Messageを受信したマスター端末１２２０は、この各Registration Messageによりスレーブ端末１２２１及びスレーブ端末１２２２を認識する。また、スレーブ端末がRegistration Messageの中で、端末識別子であるESNおよびIMSIを送信することにより、マスター端末-スレーブ端末間の通信を可能とする。
【００５３】
スレーブ端末からの登録通知(Registration Message)を受けたマスター端末１２２０は、端末内に持つレジスターに端末１２２１および端末１２２２を、自マスター端末配下にいるスレーブ端末として登録を行う(1411)。以上の手順により、スレーブ端末１２２１、スレーブ端末１２２２は「スタンバイモード」へ移行し、いつでもマスター端末-スレーブ端末間の呼び出しが行える状態となる(1412)。
【００５４】
図１５は、上記の処理を終え、スレーブ端末１２２１、スレーブ端末１２２２がマスター端末１２２０下で、「スタンバイモード」となっているときに、マスター端末１２２０がスレーブ端末１２２１の呼び出しを行う手順について示したものである。
【００５５】
まず、マスター端末１２２０が着信対象としているスレーブ端末１２２１を呼び出すため、General Page Messageをページングチャネル上にて送信する(1502)。呼び出しを受けたスレーブ端末１２２１は、Page Response Messageをアクセスチャネル上で送信することにより応答する(1503)。この応答を確認したマスター端末１２２０は、フォワードリンクのトラヒックチャネルの送信を開始し、その内容としてヌルトラヒックデータを送信する(1504)。これは、スレーブ端末１２２１がトラヒックチャネルを喪失しないようにするためのキープアライブの仕組みである。その後、マスター端末１２２０は、スレーブ端末１２２１用に割り当てたトラヒックチャネル情報を送信するChannel Assignment Messageをページングチャネルにて送信する(1505)。
【００５６】
スレーブ端末１２２１は、マスター端末１２２０から受け取ったChannel Assignment Messageの内容に基づいてMMSフォワードトラヒックチャネルの監視の開始、およびMMSリバーストラヒックチャネルにおいてプリアンブルの送信を開始する(1506)。このプリアンブルは、データ'0'をMMSリバーストラヒックチャネル上で送信しつづけるもので、マスター端末１２２０がMMSリバーストラヒックチャネルの捕捉をする際に必要となるものである。
【００５７】
マスター端末１２２０は、MMSリバーストラヒックチャネルの捕捉を完了すると、MMSフォワードトラヒックチャネルにより、BS Ack Orderを送信する(1507)。それを受け取ったスレーブ端末１２２１は、プリアンブルの送信を中止し、ヌルトラヒックデータの送信を開始し(1508)、MS Ack Orderの送信を行う(1509)。これらの処理によって、マスター端末１２２０とスレーブ端末１２２１の間で、トラヒックチャネルが確立され相互に通信が可能な状態となる(1510)。ここで、マスター端末１２２０がスレーブ端末１２２１との通信中に、他スレーブ端末、ここではスレーブ端末１２２２のような端末によって、マスター端末１２２０との通信が要求されることのないように、マスター端末１２２０は、その配下でスタンバイモードとなっている全てのスレーブ端末に対して、端末間通信中である旨を伝えるメッセージをページングチャネル上にて送信する(1511)。以上の手順により、マスター端末１２２０が、その配下で「スタンバイモード」となっているスレーブ端末１２２１の呼び出しを行い、端末間通信を開始することができる。
【００５８】
図１６は、スレーブ端末１２２１、スレーブ端末１２２２がマスター端末１２２０下で、「スタンバイモード」となっているときに、スレーブ端末１２２１がマスター端末１２２０を呼び出す場合について示したものである。この手順は、例としてIS-95による端末発信処理手順をモデルとしたものとしている。まず、スレーブ端末１２２１がマスター端末１２２０を呼び出す処理プログラムを起動する(1601)。次にOrigination Messageをアクセスチャネル上で送信する(1602)。IS-95において、端末が発呼する場合、Origination Messageの中に着呼端末を特定する識別子(電話番号、端末IDなど)を送信するため、IS-95との親和性を持たせるために、スレーブ端末１２２１は、Origination Messageの中にマスター端末を特定する識別子(電話番号、端末IDなど）を含むこととする。 マスター端末１２２０は、スレーブ端末１２２１からOrigination Messageを受信したと判断すると、MMSフォワードリンクのトラヒックチャネルの送信を開始し、その内容としてNULLトラヒックデータを送信する(1603)。これは、スレーブ端末１２２１がトラヒックチャネルを送信しないようにするためのキープアライブの仕組みである。その後、マスター端末１２２０は、スレーブ端末１２２１用に割り当てたトラヒックチャネル情報を含むChannel Assignment Messageをページングチャネルにて送信する(1604)。
【００５９】
スレーブ端末１２２１は、マスター端末１２２０から受け取ったChannel Assignment Messageの内容に基づいてMMSフォワードトラヒックチャネルの監視の開始、およびMMSリバーストラヒックチャネルにおいてプリアンブルを設定しその送信を開始する(1605)。このプリアンブルとしては、例えばデータ'0'をリバーストラヒックチャネル上で送信しつづけるもので、マスター端末２２０がリバーストラヒックチャネルの捕捉をする際に必要となるものである。なお、0を連続して送信するものでなくとも、捕捉するに足りる符号であれば他のものを用いても良い。
【００６０】
マスター端末１２２０は、MMSリバーストラヒックチャネルの捕捉を完了すると、MMSフォワードトラヒックチャネルにより、BS Ack Orderを送信する(1606)。BS Ack Orderを受信したスレーブ端末１２２１は、プリアンブルの送信を中止し、ヌルトラヒックデータの送信を開始し(1607)、MS Ack Orderの送信を行う(1608)。これらの処理によって、マスター端末１２２０とスレーブ端末１２２１との間で、MMSトラヒックチャネルが確立され相互に通信が可能な状態となる(1609)。
【００６１】
ここで、マスター端末１２２０がスレーブ端末１２２１との通信中に、他スレーブ端末、ここでは、スレーブ端末１２２２のような端末によって、マスター端末１２２０との通信が要求されることのないように、マスター端末１２２０は、その配下でスタンバイモードとなっているスレーブ端末に対して、端末間通信中である旨を伝えるメッセージをページングチャネル上にて送信する(1610)。以上の手順により、「スタンバイモード」となっているスレーブ端末２２１が、その管理をしているマスター端末２２０の呼び出しを行い、端末間通信を開始することができる。
【００６２】
４．マスター端末の機能
マスター端末は、スレーブ端末を呼び出すのに必要な情報を送受信するため、フォワードリンク送信回路、リバースリンク受信回路、直交符号によりチャネル多重を行い送信する回路、すでに使用されているパイロットチャネルのオフセット値をサーチするサーチ回路を持つ。
【００６３】
図１７に端末間呼び出し手順におけるマスター端末の動作流れ図を示す。
【００６４】
マスター端末は、ユーザのキー入力等を制御プロセッサが受け付けると端末間通信のサポートを開始し(1701)、端末間通信用パイロットの送信を行うときに使用するオフセット値を決定するため、制御プロセッサはサーチ回路にサーチ命令信号を送出し、周囲で使用されているパイロットオフセットの使用状況を記憶装置に記憶する(1702)。この調査結果による使用済みのパイロットオフセットから、各オフセット間隔が一定基準を超えているオフセットを選定し(1703)、そのオフセットを用いて端末間通信用パイロットの送信、マスター端末情報を報知するページングチャネルの送信及びスレーブ端末がフレーム同期を取るために必要な情報を含むシンクチャネルを送信する(1704)。一定基準を超えたオフセット間隔がないと制御プロセッサが判定すると、端末間通信不可能としてその旨を端末のディスプレイに表示し、処理を終了する(1712)。
【００６５】
MMSパイロットチャネルの送信後、他の端末から送信される登録情報を検出すると(1705)、制御プロセッサは登録要求のあった端末をスレーブ端末として記憶装置にデータベースとして登録する(1706)。また、登録済みのスレーブ端末からマスター端末の呼び出し要求を検出すると(1707)、着信手順プログラムをを実行して端末間の回線を設定し(1708)、端末間通信を開始する。このとき同時に、その他のスレーブ端末へ端末間通信中であることを報知する信号をページングチャネル上にて送信する(1709)。
【００６６】
また、登録済みのスレーブ端末への呼び出しを行う場合は(1710)、制御プロセッサは、登録済みのスレーブ端末の識別子（電話番号や端末のユーザ名など）を記憶装置から読み出し、ディスプレイに表示し、ユーザのキー操作または音声入力により呼出すべきスレーブ端末の入力を受付、選択されたスレーブ端末に対して発信手順を実行して端末間の回線を設定し(1711)、端末間通信を開始する。このときも同様に、その他のスレーブ端末へ端末間通信中であることを報知する信号をページングチャネル上にて送信する(1709)。
【００６７】
５．スレーブ端末の機能
スレーブ端末は、移動体通信サービスを受ける際に必要な機能に加え、マスター端末が送信するパイロットチャネルと基地局が送信するパイロットチャネルを区別する能力が必要である。
【００６８】
図１８に端末間通信手順におけるスレーブ端末の動作流れ図を示す。端末間通信が可能な通信端末は、アイドル中には常にマスター端末から送信される端末間通信用パイロットのサーチを行う(1801)。そこで、端末間通信用のパイロットを検出すると(1802)、端末間通信を行おうとするならば(1803)、マスター端末へとアイドルハンドオフし、マスター端末から送信されているパイロットチャネル及びシンクチャネルを用いてページングチャネルと同期をとり、ページングチャネルで送信されるデータが読み込める状態にする。その後、スレーブ端末登録を行い、自端末がマスター端末と通信が可能になったということをマスター端末へ報告する(1804)。その後、スレーブ端末は定期的にページングチャネルの監視を行う(1805)。ここで、マスター端末からの呼び出しがあった場合(1806)、着信手順を実行して端末間の回線を設定し(1807)、端末間通信を開始する(1808)。また、マスター端末への呼び出しを行う場合は(1809)、マスター端末が通話中表示を出していないときに限り(1810)、発信手順を実行して端末間の回線を設定し(1811)、端末間通信を開始する(1812)。
【００６９】
【発明の効果】
本発明では、少なくとも一つの端末に、リバースリンクの送受信回路、フォワードリンクの送受信回路、符号多重により複数チャネルを送信する回路、パイロットチャネルのサーチ回路および送信機能を実装した端末(これをマスター端末と呼ぶ)と、前記マスター端末と回線を設定する端末(これをスレーブ端末と呼ぶ)との間で、基地局を介さずに直接通信回線の設定を行い端末間通信を実現する。端末間通信を実現する第一の方法として、パイロットチャネルを呼び出し信号として用いる方法をとる。この場合、マスター端末のみが呼び出し可能となっており、スレーブ端末は着信専用端末となる。また、端末間通信のために呼び出しを行っている時や端末間通信中を除いた時のマスター端末の動作は、移動体通信サービスを受けている場合と同様である。スレーブ端末に関しても、マスター端末から送信されるパイロットチャネルの監視を行う以外は、通常の動作と同じものとなる。端末間通信を行うためにマスター端末から送出されるパイロットチャネルは、移動体通信サービスを提供する基地局から送出されるパイロットチャネルとは区別されたものであり、スレーブ端末は、マスター端末から送出されたパイロットチャネルなのか、それとも、基地局から送出されたパイロットチャネル(以後、「移動体通信用パイロット」と呼ぶ)なのかを判別することが可能なものとなっている。マスター端末が送信するパイロットの種類としては、スレーブ端末の呼び出し中であることを示す「端末呼出用パイロット」と、マスター端末とスレーブ端末が通信中であることを示す「通信中表示用パイロット」がある。スレーブ端末が、マスター端末から送信されている「端末呼出用パイロット」を検知した場合、自スレーブ端末が呼び出されている可能性があると判断し、端末間通信手順を開始する。また、スレーブ端末が、マスター端末から送信されている「通信中表示用パイロット」を検知した場合、そのスレーブ端末は端末間通信とは関係がないため、そのパイロットチャネルは無視される。また、第一のマスター端末が、第二のマスター端末が送信している「端末呼出用パイロット」あるいは「通信中表示パイロット」を検知した場合は、第一のマスター端末が端末間通信手順を開始しようとしたとき、検知したパイロットチャネルで示される通信を妨害しないようにしなければならない。マスター端末が特定のスレーブ端末の呼び出しを行う際、まず、マスター端末は「端末間呼出用パイロット」および唯一のスレーブ端末を特定する識別子(以後、スレーブ端末識別子と呼ぶ)の送信の開始を始める。この動作によりスレーブ端末の呼び出しが開始される。このとき、マスター端末が送出する「端末呼出用パイロット」によって、既に基地局が提供している移動体通信サービスに影響を与えないようにする必要がある。そのために、マスター端末は「端末呼出用パイロット」を送信する前に、マスター端末の周囲で、移動体通信サービスを提供するために使用されている周波数や符号分割用の符号を検出し、既存の移動体通信サービスに与える影響を与えない周波数や符号を用いて「端末呼出用パイロット」の送信を行う。マスター端末からの「端末呼出用パイロット」を感知したスレーブ端末は、マスター端末から送信されて���るスレーブ端末識別子を読み取り、自端末が呼び出しの対象となっているのか、判断を行う。自端末が呼び出されていると判断した場合は、マスター端末へ応答信号を送信し、マスター端末からの呼び出しのを確認したことを通知する。その後、端末間通信回線の設定を行い、端末間通信を開始する。
【００７０】
端末間通信を実現する第二の方法として、端末間通信を行おうとするスレーブ端末が、マスター端末の配下にハンドオフした状態で、マスター端末からスレーブ端末への呼び出し信号の送信や、スレーブ端末からマスター端末への呼び出し信号の送出を契機に、端末間通信を実現する方法をとる。この場合、マスター端末は、移動体通信サービスを提供する基地局と同様のチャネル・及び信号の一部をサポートする必要があるが、マスター端末からスレーブ端末への呼び出し、あるいは、スレーブ端末からマスター端末への呼び出しが可能となる。また、マスター端末-スレーブ端末間で呼び出しが可能な状態かどうかを確認することが出来る。マスター端末は、少なくとも、周囲のスレーブ端末にマスター端末との端末間通信を提供する「端末間通信モード」を有している。このモードを選択しているマスター端末は、常に「移動体通信用パイロット」と区別できる「端末間通信用パイロット」を送信しつづける。端末間通信を行おうとするスレーブ端末は、「端末間通信用パイロット」を断続的にサーチすることによってマスター端末を検知し、スレーブ端末がサポートする移動体通信サービス用プロトコルと同様の手順により、マスター端末配下へアイドルハンドオフを行い、マスター端末への登録作業を行う。このような状態において、マスター端末がスレーブ端末への呼び出しを行う場合には、スレーブ端末がサポートしている移動体通信サービス用プロトコルと同様の手順により、スレーブ端末の呼び出しを行い、端末間通信回線の設定を行う。逆に、スレーブ端末からマスター端末を呼び出す際にも、スレーブ端末がサポートしている移動体通信サービス用プロトコルと同様の手順を用いて呼び出しを行う。このような方法をとることで、スレーブ端末はほとんど端末間通信ということを意識しないで通信を行うことが可能となる。上記、二つの端末間通信実現方法により、移動体通信サービスに影響を与えることなく、基地局を介さない端末間通信の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における端末間通信の概念を示す図である。
【図２】本発明のマスター端末の構成を示す図である。
【図３】本発明のフォワードリンクにおける各チャネル間のフレームタイミングを示す図である。
【図４】本発明のフラグを用いたトラヒックフレーム同期の例を示す図である。
【図５】本発明のシンクチャネルを用いたトラヒックフレーム同期の例を示す図である。
【図６】本発明のマスター端末動作フローチャートを示す図である。
【図７】本発明のスレーブ端末の動作フローチャートを示す図である。
【図８】本発明の端末間通信呼び出しシーケンスを示す図である。
【図９】本発明で使用するパイロットの一例を示す図である。
【図１０】本発明のオーバーヘッド情報を示す図である。
【図１１】本発明のパイロットオフセットの選定例を示す図である。
【図１２】本発明の第2の実施形態の概念を示す図である。
【図１３】本発明のフォワードリンクにおける各チャネル間のフレームタイミングを示す図である。
【図１４】本発明のマスター端末のモードが「端末間通信モード」に変更される際のシーケンスを示す図である。
【図１５】本発明のマスター端末から「スタンバイモード」のスレーブ端末を呼び出す際のシーケンスを示す図である。
【図１６】本発明の「スタンバイモード」のスレーブ端末からマスター端末を呼び出す際のシーケンスを示す図である。
【図１７】本発明のマスター端末動作フローチャートを示す図である。
【図１８】本発明のスレーブ端末動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１００…基地局１１０によるサービスエリアのセル境界、
１０１…マスター端末１２０による端末間呼出時、その影響を受ける領域の境界、
１１０…移動体通信サービスを行う基地局、
１２０…端末間呼出を行うマスター端末、
１２１…端末間呼出を受けるスレーブ端末、
１２２…端末間呼出に影響を受け、サービスエリア内に存在する端末。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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