JP2000501904A - ワイヤレスマルチセル無線通信システム - Google Patents

ワイヤレスマルチセル無線通信システム

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JP2000501904A
JP2000501904A JP9508124A JP50812497A JP2000501904A JP 2000501904 A JP2000501904 A JP 2000501904A JP 9508124 A JP9508124 A JP 9508124A JP 50812497 A JP50812497 A JP 50812497A JP 2000501904 A JP2000501904 A JP 2000501904A
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Abstract

(57)【要約】 無線エアインタフェースを介して複数の無線基地局(12)と接続する複数の遠隔無線通信端末(7)から構成されるワイヤレス多重セル無線通信システム(10)。基地局(12)は、中継器すなわち中継局として設計されており、各基地局(12)と中央制御ユニット(11)との間の接続は、各端末(7)と各基地局(12)との間の接続に用いられるものと同じ型のインタフェースおよび通信プロトコルを用いて確立される。基地局(12)の無線インタフェース手段が、基地局(12)と中央制御ユニット(11)との間の接続と、基地局(12)と端末(7)との間の接続との両方に有利に用いられる。無線通信システム(10)は、DECT(欧州デジタルコードレス電話標準システム:DigitalEnhanced Cordless Telecommunications)規格に従って動作する。

Description

【発明の詳細な説明】 ワイヤレスマルチセル無線通信システム 技術分野 本発明は、一般的に無線通信システムに係り、特に、少なくとも一つは移動局 である2つ以上の遠隔通信ユニット相互間の通信のための、多重(マルチ)セル 無線通信システムに関する。 背景技術 近年、電話やデータ通信用に、公共および私的無線通信システムの様々な技術 とコンセプトが開発されている。一般的に、これらの無線通信システムは、2つ の種類に分類される。 一つは、比較的広範囲の運用を可能とする、いわゆる比較的大型のセルを用い た、セルラー方式の通信システムである。AMPS、ETACS、NMT−45 0、NMT−900等のアナログセルラーシステムが世界中で使われている。デ ジタルセルラーシステムとしては、北米のIS−54B、全欧州のGSMシステ ムがある。 2つめは、単純な単一セルの家庭用コードレス電話から、大規模事務所や生産 現場で用いられ数百または数千のコードレス通信ユニットを扱える多重セルのビ ジネス用コードレス電話システムに及ぶコードレス通信システムである。アナロ グコードレスシステムには、CT0、CT1およびCT1+等がある。CT2、 CT2−CAI、CT3、DECT(欧州デジタルコードレス電話標準システム :Digital Enhanced Cordless Telecommu nications)等のデジタル化コードレス通信システムの中では、CT2 がFDMA(周波数分割多重接続:Frequency Division M ultiple Access)の元で動作するのに対し、CT3およびDEC Tが、伝送技術としてTDMA(時分割多重接続:Time Division Multiple Access)を採用している。これらの技術の他に、特 に北米では、スペクトラム拡散通信技術がコードレス通信に 用いられている。さらに、CDMA(符号分割多重接続)は、コードレス通信に 適用可能なもう一つのデジタルアクセス技術である。 いくつかのコードレス通信技術は、パーソナル通信サービス(PCS)または コードレス端末携帯(CTM)を提供するのに用いることもできる。これは、基 本的に、多重セル型の無線電話に類似した、市街地または都市全体を範囲とした サービスである。このサービスの顧客は、携帯用無線通信ユニット(電話送受器 )を手持ちして、サービス範囲内で電話がかけられるものである。 公共分野では、従来の加入者電話回線又は公衆回線網(PSTN)および総合 デジタル通信網(ISDN)による有線電話システムの有線加入者回線を、加入 者建屋に引き込まれる引き込み線の替りすなわち置き換えとして無線技術を用い て、いわゆる無線加入者回線に置き換えることに対する興味が増えつつある。こ の、無線市内線(RLL)の考え方には、2つの基本システム、固定無線加入者 回線(FRLL)と移動式無線加入者回線(MRLL)が特徴的なものとなる。 FRLLシステムでは、加入者には、固定接続ユニット(FAU)または無線固 定接続ユニット(WFAU)と呼ばれる無線送受信機に接続された電話ソケット が提供される。このFAU/WFAUを介して、いわゆる無線接続ユニットとと もに、無線リンクが確立され、PSDN/ISDNへの接続が提供される。MR LLの考え方では、加入者には携帯コードレスすなわち移動無線電話送受器が提 供され、これにより、無線接続ユニットを介して、PSTN/ISDNへの直接 接続が確立される。 これらを混合した考え方も可能であり、すなわち、家庭内コードレス(CIT H)と呼ばれ加入者建屋内での移動通信を可能としたFRLLと、近隣コードレ ス(CITN)と呼ばれる居住内または近隣地域での移動通信を可能としたもの との組み合わせである。いくつかの国では、行政上の規制により、現行のPST N/ISDN環境下では、電話交換手に、局所的な移動通信サービスを提供させ ることを禁止しているところもある。このような場合には、第2または第3の電 話交換手にとって、PSTN/ISDNへの固定および移動または無線接続のサ ービスを提供することが大変有利なものとなる。RLLシステムの無線接続ユニ ットは、局所的な多重セル無線通信環境を提供するために配置される。 従来の多重セル無線通信システムは、通常、一般に基地局(BS)と呼ばれ、 各々が地理的な領域すなわちセルに対するサービスを提供する複数の無線接続ユ ニットと、無線交換局(RE)または自動車電話交換局(MTSO)と呼ばれる 中央制御ユニットとから構成されている。MTSOならびにREは、コードレス すなわち移動式無線電話加入者と陸線電話加入者との間の電話伝送のためにPS TN/ISDNに接続される。 多重セル無線通信システムでは、システムの全体容量は、すべての基地局によ ってカバーされる領域と、中央制御ユニットと基地局とを組み合わせた伝送また は電話コール/データ処理容量によって決定される。 システムの機能の観点からは、多重セル無線通信システムは、中央制御ユニッ トに搭載される中央処理の機能と、いくつかの基地局に分散して搭載される機能 とから構成される。インタフェース機能は、中央制御ユニットと基地局の間を接 続するために、中央制御ユニットと基地局の両方に必要である。 従来の、多重セル無線通信システムでは、銅線、光ファイバーケーブルの有線 、または特殊用途の無線リンクを介し、全欧州GSMシステムの場合のように、 メーカー独自または標準のインタフェースおよび通信プロトコルを用いて、基地 局が、中央制御ユニット、すなわちREまたはMTSに接続されている。 基地局と無線電話送受器などの遠隔無線通信端末との間のエアインタフェース または無線リンクのために、例えば、DECTまたはGSMのような特別の無線 システムで定義されるインタフェースプロトコルが用いられる。 発明の開示 上記の背景に鑑み、本発明の目的は、基地局をサポートする(メーカ独自もし くは標準の)特別なインタフェースプロトコルを不要とするワイヤレス多重セル 無線通信システムを提供することにある。 特に、本発明の目的は、中央制御ユニットと基地局間の有線ケーブル、コネク タなどを不要とし、容易に設置可能な真の無線多重セル通信システムを提供する ことにある。 本発明のこれらの目的、利点、特徴は、一つの中央制御ユニットに接続する複 数の基地局に無線エアインタフェースを介して接続する複数の遠隔無線通信端末 からなる、無線多重セル通信システムによって与えられ、ここで、基地局と中央 制御ユニット間の接続は、遠隔無線通信端末と無線基地局間の接続ために提供さ れるものと同じ型のインタフェースおよび通信プロトコルを用いて確立され、無 線基地局は、中継器局として設計されている。 本発明は、無線通信システムのいくつかの部分の間でできるだけ同じ型のイン タフェースと通信プロトコルを用いることにより、コストパフォーマンス、柔軟 性および設置の容易さについて、最適化が可能となるような観点に基づいている 。 これは、一方では、中央制御ユニットに、無線基地局の持つ適切なインタフェ ース機能を搭載させることにより、すなわち、中央制御ユニットのインタフェー ス機能と中央処理機能とを統合することにより達成される。また、他方では、中 央制御ユニットから受信したデータを、同じ型のフォーマットで、サービス可能 範囲、すなわち基地局のセル内にある遠隔無線通信端末に伝送する中継器機能を 、基地局に付与することにより達成される。 本発明を持てば、個々の基地局と中央制御ユニットとの間の接続は無線接続と して提供されることが出来て、ケーブルや設置コスト等の必要性を除去する。同 時に、追加の無線基地機能を設けられた中央制御ユニットはそれ自体1つの無線 基地局として動作出来て、特定セル内の無線によるカバーを提供する。 本発明による無線多重セル通信システムは、基本的に、基地局と遠隔端末間に 使われている無線インタフェースを、効率的かつ有効になるように再利用してお り、これにより、両者を接続するための特別な接続、インタフェースまたは他の 接続媒体を不要とするものである。 本発明は、また、PSTNまたはPABX回線などの通信交換回線への接続の ための第1のインタフェース手段と、少なくとも一つの無線基地局および遠隔無 線通信端末への接続のための共通の第2のインタフェース手段とを有する中央制 御ユニットに関するものである。 本発明の最適な実施形態では、第2のインタフェースは、基地局と遠隔無線通 信端末の間のDECT標準に基づく空間無線インタフェースに従って、設計され ている。 本発明の上記および他の特徴を、以下、図面を参照しながら説明する。 図面の簡単な説明 図1は、従来の多重セル無線通信システムの概要図である。 図2は、本発明による多重セル無線通信システムの概要図である。 発明を実施するための最良の形態 本発明を限定する意図をもつことなく、DECT(デジタル化コードレス電話 通信システム:Digital Enhanced Cordless Tel ecommunications)規格にしたがって動作する多重セル無線通信 システムによって本発明を以下説明する。 DECTは、全てのデジタル化コードレス通信システム、すなわち事務所など のビジネス環境および一般家庭環境での利用のための、一種のパーソナル通信サ ービス(PCS)を提供するとともに無線を介して加入者と加入者電話回線との 間の無線化加入者回線(RLL)とも呼ばれる最終リンクまたは加入者回線を構 築するための欧州規格である。国際特許出願WO94/19877を参照すれば 、この例が掲載されている。 図1は、符号1によりDECTによる典型的な多重セル無線通信システムを示 す。本システムは、3つの基本要素から構成されている。無線交換(RE)また は中央制御ユニット2、サービス範囲となる領域に設置され、ケーブル4によっ て直接中央制御ユニット2に接続している複数の小型無線基地局3、ならびに基 地局3に無線リンク8を介して接続する遠隔コードレスまたは無線携帯電話また は送受器7である。各基地局3は、セル6と呼ばれる所定の領域へのサービスを 提供する。このセル6は、他の基地局3に対応する他のセル6に囲まれているか 、もしくは互いに重なりあっており、これゆえに、多重セル方式と呼ばれる。室 内セルの半径は10mから100mであり、一方、屋外セルは200mから50 00mの範囲である。 一般に、各々の基地局3と携帯電話7は、送信/変調部と受信/復調部とを有 し、両者が少なくともひとつの受信/送信アンテナに接続されたトランシーバユ ニットの形態で実現されているエアインタフェース手段を含んでいる。更に、送 信制御および同期ユニットが正確な無線リンク伝送を確立するために提供される 。受信、伝送される音声情報は、音声処理ユニットの制御のもとで処理され、こ の 音声処理ユニットには、一つまたは複数の符号復号器が接続されている。携帯電 話7では、これらの符号復号器が、携帯電話のユーザインタフェースでマイクと スピーカ部に接続されている。各基地局3と携帯電話7には、基地局または携帯 電話の全体動作を制御するための中央処理手段が備えられている。 中央制御ユニットの無線交換機2は、線5を介して有線交換機9に接続してい る。ビジネス環境では、この交換機9は通常、構内交換機(PBX)とも呼ばれ るものであり、一方、RLLのような室内用途では、交換機9は、市内交換機( LE)であり、これはPBXのように公衆加入者電話網(PSTN)、すなわち 通常の有線公衆電話ネットワークに接続されるものである。 RLL用とでは、基地局3は、いわゆる遠隔(ワイヤレス)固定接続ユニット ((W)FAU)とも通信する。この遠隔固定接続ユニットは、携帯電話7のよ うに、空間インタフェース、伝送および制御ユニット、中央処理手段および音声 処理ユニットからなる。固定RLLでは、例えば、(W)FAUは、固定電話端 末または通常の有線電話との接続のためのソケット端子に接続している。 図2は、本発明による無線多重セル通信システムを符号10により示す。図示 したように、図1に示した中央制御ユニット2は、新たなユニット11からなる 無線基地局3の機能を備えており、一方、セル6の図1に示した基地局3は、ユ ニット11に接続するためのインタフェース手段を有する中継器または中継局1 2によって置き換えられている。図示したように、この接続は、遠隔無線通信端 末7と中継局12との間と同じインタフェースとプロトコル仕様、すなわちDE CT規格に従った無線リンク8の形態を取っている。 本実施例では、ユニット11は、同時に、自身のサービス範囲セル6を有する 基地局としても動作する。 ワイヤレス中継器すなわち中継局の原理は、国際特許出願WO94/1987 7に記載されている。 本発明は、DECT準拠の通信システムを例に説明してきたが、本発明に従っ た別途の構成も、屋内または屋外で使用される他のコードレス通信システムやデ ジタル携帯電話システムにより一般的に適用することができることは容易に考え られるものとなっている。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年9月24日(1997.9.24) 【補正内容】 いくつかの国では、行政上の規制により、現行のPSTN/ISDN環境下で は、電話交換手に、局所的な移動通信サービスを提供させることを禁止している ところもある。このような場合には、第2または第3の電話交換手にとって、P STN/ISDNへの固定および移動または無線接続のサービスを提供すること が大変有利なものとなる。RLLシステムの無線接続ユニットは、局所的な多重 セル無線通信環境を提供するために配置される。 従来の多重セル無線通信システムは、通常、一般に基地局(BS)と呼ばれ各 各が地理的な領域またはセルに対するサービスを提供する複数の無線接続ユニッ トと、無線交換局(RE)または自動車電話交換局(MTSO)と呼ばれる中央 制御ユニットとから構成されている。MTSOならびに/又はREは、コードレ スまたは移動無線電話加入者と陸線電話加入者との間の電話伝送のためにPST N/ISDNに接続される。 多重セル無線通信システムでは、システムの全体容量は、すべての基地局によ ってカバーされる領域と、中央制御ユニットと基地局とを組み合わせた伝送また は電話コール/データ処理容量によって決定される。 システムの機能の観点からは、多重セル無線通信システムは、中央制御ユニッ トに搭載される中央処理の機能と、いくつかの基地局に分散して搭載される機能 とを備えている。インタフェース機能は、中央制御ユニットと基地局の間を接続 するために、中央制御ユニットと基地局の両方に必要である。 この型の多重セルコードレス無線システムは、ヨーロッパ特許公開公報EP− A−0 637 144に開示されている。無線固定局(RFP)と呼ばれる基 地局は、ドロップ/インサート(DI)手段によってリンク線Lを経由して、中 央制御固定局(CCFP)を介してPSTNに接続されたトランスコーダ(TR AS)のバッテリに接続される。基地局の範囲を拡張するために、すなわち、基 地局と、携帯局と呼ばれる遠隔無線電話通信端末間の接続性能を改善するために 、RIPによって示される中継器装置が開示されている。その中継器装置は、一 つには、無線基地局と遠隔無線電話通信端末との間で、もう一つには、中継器装 置と遠隔無線電話通信端末との間で、同じ型の無線エアインタフェースおよび通 信プロトコルを用いて、基地局と遠隔無線電話通信端末間の無線エアインタフェ ー スで作動する。開示されたその型の無線エアインタフェースおよび通信プロトコ ルがDECTである。 既知のマルチセル無線通信システムでは、銅線、光ファイバーケーブルの有線 、または特殊用途の無線リンクを介し、全欧州GSMシステムの場合のように、 メーカー独自または標準のインタフェースおよび通信プロトコルを用いて、基地 局が、中央制御ユニット、すなわちREまたはMTSOに接続されている。 基地局と無線電話送受器などの遠隔無線通信端末との間のエアインタフェース または無線リンクのために、例えば、DECTまたはGSMのような特別の無線 システムで定義されるインタフェースプロトコルが用いられる。 発明の開示 上記の背景に鑑み、本発明の目的は、基地局をサポートする(メーカ独自もし くは標準の)特別なインタフェースプロトコルを不要とするワイヤレスマルチセ ル無線通信システムを提供することにある。 特に、本発明の目的は、中央制御ユニットと基地局間の有線ケーブル、コネク タなどを不要とし、容易に設置可能な真の無線マルチセル通信システムを提供す ることにある。 本発明のこれらの目的、利点、特徴は、一つの中央制御ユニットに接続される 複数の基地局に、無線エアインタフェースおよび通信プロトコルを介して接続さ れる複数の遠隔無線通信端末からなる、無線マルチセル通信システムによって与 えられる。それらの無線基地局は、それぞれセルと呼ばれる所定の領域に無線通 信サービスを提供するとともに、中央制御ユニットに接続される。使用中、中央 制御ユニットは、例えば、公衆加入電話網(PSTN)または構内交換機(PB X)等の、通信切替ネットワークに接続される。特徴的には、基地局と中央制御 ユニット間の接続は、遠隔無線通信端末と無線基地局との間の接続に用いられる ものと同じ型のインタフェースおよび通信プロトコルを用いて確立される。そし て、無線基地局のインタフェース機能を設けられて個々の基地局は中継局又はリ レー局として設計されている。 本発明は、無線通信システムのいくつかの部分の間でできるだけ同じ型のイン タフェースと通信プロトコルを用いることにより、コストパフォーマンス、柔軟 性および設置の容易さについて、最適化を可能とさせる観点に基づいている。 これは、一方では、中央制御ユニットに、無線基地局の持つ適切なインタフェ ース機能を搭載させることにより、すなわち、中央制御ユニットのインタフェー ス機能と中央処理機能とを統合することにより達成される。また、他方では、中 央制御ユニットから受信したデータを、同じ型のフォーマットで、サービス可能 範囲、すなわち基地局のセル内にある遠隔無線通信端末に伝送する中継器機能を 、基地局に付与することにより達成される。 本発明を持てば、個々の基地局と中央制御ユニットとの間の接続は無線接続と して提供されることが出来て、ケーブルや設置コスト等の必要性を除去する。同 時に、追加の無線基地機能を設けられた中央制御ユニットはそれ自体1つの無線 基地局として動作出来て、特定セル内の無線によるカバーを提供する。 本発明による無線多重セル通信システムは、基本的に、基地局と遠隔端末間に 使われている無線インタフェースを、効率的かつ有効になるように再利用してお り、これにより、両者を接続するための特別な接続、インタフェースまたは他の 接続媒体を不要とするものである。 本発明は、また、構内交換機(PBX)または公衆回線網(PSTN)のよう な通信交換回線への接続のための第1のインタフェース手段を持って、上記開示 のようなマルチセル無線通信システムで使用する中央制御ユニットに関し、少な くとも1つの無線基地局及び/又は遠隔通信端末に接続するための共通の第2の エアインタフェース手段で特徴づけられる。 請求の範囲 1. 無線エアインタフェースおよび通信プロトコル(8)を介して複数の無 線基地局(12)と接続する複数の遠隔無線通信端末(7)を有し、該無線基地 局(12)が、それぞれ、セル(6)と呼ばれる所定の領域に無線通信サービス を提供するとともに、中央制御ユニット(11)に接続し、該中央制御ユニット (11)が、使用中、公衆回線網(PSTN)または構内交換機(PBX)等の 、通信交換回線(9)に接続する、前記複数の遠隔無線通信端末(7)からなる ワイヤレス多重セル無線通信システム(10)であって、前記基地局(12)と 前記中央制御ユニット(11)間の接続が、遠隔無線通信端末(7)と無線基地 局(12)との間の接続に用いられるものと同じ型の無線エアインタフェースお よび通信プロトコル(8)を用いて確立され、前記中央制御ユニット(11)が 無線基地局(12)のインタフェース機能を備えており、さらに前記無線基地局 (12)が、中継器すなわち中継局として設計されていることを特徴とするワイ ヤレス多重セル無線通信システム。 2. 請求項1に記載の無線通信システム(10)において、前記中央制御ユ ニット(11)が、特定のセル(6)に無線基地局のサービス範囲を提供するよ うな付加的な無線基地局機能を備えていることを特徴とする無線通信システム。 3. 請求項1または2に記載の無線通信システム(10)において、前記無 線空間インタフェースおよび通信プロトコルが、デジタル化コードレス通信シス テム(DECT)規格に従って動作することを特徴とする無線通信システム。 4. 構内交換機(PBX)または公衆回線網(PSTN)のような通信交換 回線に接続するための第1のインタフェース手段を有する請求項1、2または3 に記載の無線通信システム(10)で使用する中央制御ユニット(9)であって 、少なくとも一つの無線基地局(12)および/または遠隔無線通信端末(7) に接続するための共通の第2の空間インタフェース手段とを有することを特徴と する中央制御ユニット。 5. 請求項4に記載の中央制御ユニットにおいて、前記第2のインタフェー スが、デジタル化コードレス通信システム(DECT)規格に適合する基地局と 遠隔無線通信端末との間の無線空間インタフェースに従って設計されていること を特徴とする中央制御ユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AU,AZ,BB ,BG,BR,BY,CA,CN,CZ,EE,GE, HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LK,LR,LS,LT,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,RO,RU, SD,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 中央制御ユニットに接続する複数の無線基地局に無線エアインタフェー スを介して接続する複数の遠隔無線通信端末からなるワイヤレス多重セル無線通 信システムであって、前記基地局と中央制御ユニット間の接続が、遠隔無線通信 端末と無線基地局との間の接続に用いられた同じインタフェースおよび通信プロ トコルを用いて確立され、前記無線基地局が、中継器すなわち中継局として設計 されることを特徴とするワイヤレス多重セル無線通信システム。 2. 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記中央制御ユニットが 、特定のセルに無線基地局のサービス範囲を提供するような付加的な無線基地局 機能を備えることを特徴とする無線通信システム。 3. PSTNまたはPABX回線のような通信交換回線への接続のための第 1のインタフェース手段と、少なくとも一つの無線基地局及び/又は遠隔無線通 信端末との接続のための共通の第2のインタフェース手段とを有することを特徴 とする、請求項1または2に記載の多重セル無線通信システムに用いられる中央 制御ユニット。 4. 請求項3に記載の中央制御ユニットにおいて、第2のインタフェースは 、DECT規格に適合する基地局と遠隔無線通信端末との間の無線空間インタフ ェースに従って設計されていることを特徴とする中央制御ユニット。
JP9508124A 1995-08-03 1996-08-01 ワイヤレスマルチセル無線通信システム Pending JP2000501904A (ja)

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