(57)【要約】【課題】基地局を簡略化することができるようにし、これによりコストの低減を図った移動通信システムを提供すること。【解決手段】ＩＰネットワークに接続されるセンタ装置を介して基地局をＩＰネットワークに接続し、音声データを含むＩＰパケットをカプセル化してＶｏＩＰ通信を行うシステムではＩＰを介した基地局と移動通信網との親和性が高いことに着目し、従来は各基地局２１〜２ｍに備わるベアラチャネルの制御機能をセンタ装置３１〜３ｐに移し変えるようにした。これにより基地局の構成を従来よりも簡略化することができるようになり、従って移動通信システムのコストの低減を図ることが可能となる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末を無線チャネルを介して収容する複数の基地局装置と、これらの基地局装置を有線チャネルを介してＩＰ（Internet Protocol）ネットワークに接続するセンタ装置とを具備し、前記ＩＰネットワークを介してＶｏＩＰ（Voice over IP）による音声通話を実現する移動通信システムであって、
前記基地局装置は、
ダウンリンクで入力されたＩＰパケットを無線フレームに変換し、アップリンクで受信した無線フレームから前記ＩＰパケットを抽出するアダプタと、
前記センタ装置からダウンリンクで到来したＩＰパケットをデカプセル化して前記ＩＰパケットを抽出してこの抽出したＩＰパケットを前記アダプタに入力し、前記無線フレームから抽出された前記ＩＰパケットをエンカプセル化して前記センタ装置に送出するインタフェース部とを備え、
前記センタ装置は、
前記エンカプセル化されたＩＰパケットを交換するパケットスイッチと、
前記エンカプセル化されたＩＰパケットを伝送する前記無線チャネルと前記有線チャネルとの相互のマッピングを行い、前記移動端末に対してベアラサービスを提供するベアラチャネル無線制御部とを備えることを特徴とすることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
前記有線チャネルは光ファイバであり、
前記インタフェース部は、
前記光ファイバを介して到来したＩＰパケットを光／電気変換する光／電気変換部と、
前記エンカプセル化したＩＰパケットを電気／光変換して前記光ファイバに送出する電気／光変換部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記センタ装置は、
さらに、前記無線チャネルを介した前記移動端末の発着呼を制御する呼機能制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばマイクロセル型のＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、あるいはマクロセル型のモバイルフォンシステムなどの移動通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように移動通信システムは、個別に無線ゾーンを形成する複数の基地局装置を備える。移動端末装置の呼び出しエリアは、普通、複数の無線ゾーンの集合により形成される。この種のシステムは、セルとも称される無線ゾーンの広さに応じてマイクロセル型とマクロセル型とに大別される。
【０００３】
移動通信システムのサービスのうち重要なものに、ベアラサービスがある。このサービスは音声やバイナリデータを含むパケットをカプセル化してＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Network）のＢチャネルを介して伝送するものである（例えば特許文献１を参照）。この機能は無線チャネルと有線回線のインタフェース処理など、比較的繁雑な処理を要する。
【特許文献１】特開２００４−２４１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存の移動通信システムではベアラサービスの制御機能、および呼制御機能をそれぞれの基地局が備えるようになっているので基地局の構成が複雑になりやすい。基地局は数多くの箇所に分散配置されるので、なるべくシンプルな構成としたほうがシステム全体でのコストを低くするために有利である。特にマイクロセル型のＰＨＳにあっては基地局の数が膨大であるので、基地局のコスト削減への要求は大きい。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、基地局を簡略化することができるようにし、これによりコストの低減を図った動通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、移動端末を無線チャネルを介して収容する複数の基地局装置と、これらの基地局装置を有線チャネルを介してＩＰネットワークに接続するセンタ装置とを具備し、前記ＩＰネットワークを介してＶｏＩＰによる音声通話を実現する移動通信システムであって、前記基地局装置は、ダウンリンクで入力されたＩＰパケットを無線フレームに変換し、アップリンクで受信した無線フレームから前記ＩＰパケットを抽出するアダプタと、前記センタ装置からダウンリンクで到来したＩＰパケットをデカプセル化して前記ＩＰパケットを抽出してこの抽出したＩＰパケットを前記アダプタに入力し、前記無線フレームから抽出された前記ＩＰパケットをエンカプセル化して前記センタ装置に送出するインタフェース部とを備え、前記センタ装置は、前記エンカプセル化されたＩＰパケットを交換するパケットスイッチと、前記エンカプセル化されたＩＰパケットを伝送する前記無線チャネルと前記有線チャネルとの相互のマッピングを行い、前記移動端末に対してベアラサービスを提供するベアラチャネル無線制御部とを備えることを特徴とする移動通信システムが提供される。
【０００６】
このような手段を講じることにより、ベアラサービスを提供するベアラチャネル無線制御部がセンタ装置側に配設される。これはセンタ装置において、ＩＰパケットを伝送する無線チャネルと有線チャネルとの相互のマッピングを行うことにより実現される。これにより基地局装置からベアラサービスの提供機能を排除することが可能になる。すなわち有線に関係する機能はその全てをセンタ装置が担い、基地局を無線端末との無線通信を処理する機能に特化させることができるようになる。従って、基地局の構成をより簡易化できるようになるとともにそのコストを抑え、ひいてはシステム全体でのコストを低減することが可能になる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、基地局を簡略化することができるようにし、これによりコストの低減を図った移動通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、この発明に係わる移動通信システムの実施の形態を示すシステム図である。以下ではＰＨＳを例として採り上げる。図１において、移動通信網は例えばＩＰ（Internet Protocol）ネットワークであり、複数のセンタ装置３１〜３ｐを備える。各センタ装置はそれぞれ複数の基地局を収容する。例えばセンタ装置３１は基地局２１〜２ｍを収容する。既存のＰＨＳでは基地局はＩ′インタフェースを介してＩＳＤＮ網に直結される構成となっており、図１はそれとは異なる形態である。
【０００９】
基地局２１〜２ｍはそれぞれ個別にセルを形成し、複数のセルを含む呼び出しエリアを形成する。移動端末１１〜１ｎは基地局２１〜２ｍのいずれかに無線リンクを介して収容され、そのアクセス方式はＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）−ＴＤＤ（Time Division Duplex）である。移動端末から送出された音声を含むパケットはＩＰ化され、基地局およびセンタ装置を介して移動通信網に送出される。すなわち図１のシステムは、音声データをＩＰパケットの形で伝送して音声通話を実現するものであり、ＶｏＩＰ（Voice over IP）とも称される。
【００１０】
図２は、図１の基地局２１〜２ｍを示す機能ブロック図である。基地局２１〜２ｍは、
通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部５１、アダプタ５２、無線部５３、無線リソース管理部５４、および、基地局管理部５５を備える。通信Ｉ／Ｆ部５１はセンタ装置３１に接続され、センタ装置３１とのインタフェース処理を行う。アダプタ５２は、センタ装置３１からダウンリンクで伝送されるパケット（音声、データを含む）を、無線区間の無線フレームのどのタイムスロット（ＴＳ）に、どの周波数で挿入するかを決定する。
【００１１】
無線部５３はアンテナや高周波増幅器などを備え、移動端末との無線通信を物理層でサポートする。無線リソース管理部５４は、移動端末と自局との間の無線リソースを実時間で管理し、移動端末に係わる発呼、着呼が生じた際に使用すべきチャネルを選択したり、残存する無線リソースをセンタ装置３１に通知するなどの処理を行う。基地局管理部５５は、基地局の各部の管理、監視を行って基地局を統括的に制御する。
【００１２】
通信Ｉ／Ｆ部５１は、ダウンリンクではセンタ装置３１からのＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットを含んだＩＰパケットを受信し、このＩＰパケットはアダプタ５２で無線フレームに変換される。逆にアップリンクでは、アダプタ５２で無線フレームからＩＰパケットを抽出し、通信Ｉ／Ｆ部５１によりこのＩＰパケット（ＲＴＰ）はセンタ装置３１に送出される。さらにアダプタ５２は、移動端末で使用する音声のＡＤＰＣＭデータとＶｏＩＰとのプロトコル変換を行う。
【００１３】
さらに通信Ｉ／Ｆ部５１は、センタ装置３１からダウンリンクで到来したＩＰパケットを光／電気変換する光／電気変換部と、エンカプセル化したＩＰパケット（ＲＴＰ）を電気／光変換してセンタ装置３１に送出する電気／光変換部とを備える。これによりセンタ装置３１と基地局２１〜２ｍとの間のインタフェースが光され、光ファイバなどを介してセンタ装置３１と基地局２１〜２ｍとを接続することが可能になる。
【００１４】
図３は、図１のセンタ装置３１〜３ｐを示す機能ブロック図である。センタ装置３１〜３ｐは、パケットスイッチ部４１、基地局Ｉ／Ｆ部４２、ネットワークＩ／Ｆ部４３、メモリ４４、および主制御部４５を備える。このうち基地局Ｉ／Ｆ部４２は基地局と接続するためのインタフェース処理を行い、ネットワークＩ／Ｆ部４３は移動通信網と接続するためのインタフェース処理を行う。
【００１５】
基地局Ｉ／Ｆ部４２、ネットワークＩ／Ｆ部４３はいずれもＩＰパケットを授受し、その間に配設されるパケットスイッチ部４１によりパケット交換が実施される。パケット交換、および装置内部の各種制御、監視動作は主制御部４５により統括的に制御され、そのためのプログラムおよび各種設定データはメモリ４４に記憶される。パケットスイッチ部４１を介して基地局Ｉ／Ｆ部４２とネットワークＩ／Ｆ４３とを接続することで、基地局と移動通信網を直接接続することができる。これによりパケットの伝送経路から主制御部４５を排除して伝送遅延を極力抑えることができる。
【００１６】
図４は、図３の主制御部４５に備わる機能を示すブロック図である。主制御部４５は、ベアラチャネル−無線回線制御機能部４５ａ、ネットワークＩ／Ｆ制御機能部４５ｂ、基地局Ｉ／Ｆ制御機能部４５ｃ、ハンドオーバ制御機能部４５ｄ、呼び出しエリア制御機能部４５ｅ、および、呼制御機能部４５ｆを備える。
【００１７】
このうちベアラチャネル−無線回線制御機能部４５ａは、有線回線と無線回線とのリンケージ（接続）を管理する機能を有する。すなわちベアラチャネル−無線回線制御機能部４５ａは無線チャネルと有線のチャネルとの相互のマッピングを行い、通信の開始時に無線リソース管理部５４（図２）で選択された無線チャネルと有線チャネルのリンク付けを行う。図５に示すように、無線区間のフレームフォーマットは、音声データを含むＩＰパケットに、無線ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを含むヘッダおよびＦＣＳ（Frame Check Sequence）を付加した形態をとる。
【００１８】
ネットワークＩ／Ｆ制御機能部４５ｂは、ネットワークＩ／Ｆ部３（図３）を制御して移動通信網と接続するためのインタフェース処理を行う。基地局Ｉ／Ｆ制御機能部４５ｃは、基地局Ｉ／Ｆ部４２（図３）を制御して基地局と接続するためのインタフェース処理を行う。ハンドオーバ制御機能部４５ｄは、移動端末のセル移動に伴うハンドオーバを制御する。呼び出しエリア制御機能部４５ｅは、複数の基地局２１〜２ｍにより形成される呼び出しエリアを制御する。呼制御機能部４５ｆは、無線チャネルを介した移動端末の発着呼に係わる制御機能全般を担う。
【００１９】
上記構成においては、有線チャネルにおけるプロトコルが基本としてＲＴＰとなる。従って有線区間における空塞管理の必要がなくなる。さらに、ベアラチャネル−無線回線制御機能部４５ａにより有線区間におけるＩＰアドレス／ポート番号と無線チャネルとのマッピングを行うことにより、基地局２１〜２ｍに備わる無線チャネルの管理機能をセンタ装置に移し変えるようにした。
【００２０】
このように、ＩＰネットワークに接続されるセンタ装置を介して基地局をＩＰネットワークに接続し、音声データを含むＲＴＰパケットをカプセル化してＶｏＩＰ通信を行うシステムでは、ＩＰを介した基地局と移動通信網との親和性が高いことに着目し、従来は各基地局２１〜２ｍに備わるベアラチャネルの制御機能をセンタ装置３１〜３ｐに移し変えるようにした。これにより基地局の構成を従来よりも簡略化することができるようになり、従って移動通信システムのコストの低減を図ることが可能となる。
【００２１】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係わる移動通信システムの実施の形態を示すシステム図。
【図２】図１の基地局２１〜２ｍを示す機能ブロック図。
【図３】図１のセンタ装置３１〜３ｐを示す機能ブロック図。
【図４】図３の主制御部４５に備わる機能を示すブロック図。
【図５】無線区間のフレームフォーマットを示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１１〜１ｎ…移動端末、２１〜２ｍ…基地局、３１〜３ｐ…センタ装置、５１…通信Ｉ／Ｆ部、５２…アダプタ、５３…無線部、５４…無線リソース管理部、５５…基地局管理部、４１…パケットスイッチ部、４２…基地局Ｉ／Ｆ部、４３…ネットワークＩ／Ｆ部、４４…メモリ、４５…主制御部、４５ａ…ベアラチャネル−無線回線制御機能部、４５ｂ…ネットワークＩ／Ｆ制御機能部、４５ｃ…基地局Ｉ／Ｆ制御機能部、４５ｄ…ハンドオーバ制御機能部、４５ｅ…呼び出しエリア制御機能部、４５ｆ…呼制御機能部
【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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