JP2002034069A - デジタルコードレス電話システム - Google Patents

デジタルコードレス電話システム

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JP2002034069A
JP2002034069A JP2000213981A JP2000213981A JP2002034069A JP 2002034069 A JP2002034069 A JP 2002034069A JP 2000213981 A JP2000213981 A JP 2000213981A JP 2000213981 A JP2000213981 A JP 2000213981A JP 2002034069 A JP2002034069 A JP 2002034069A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無線基地局を最大台数(3台)の移動端末が使
用中であり、通信スロットに空きがなく、更に新たな移
動端末が発呼した場合に、接続されない事態の発生を抑
え、無線回線の使用効率を改善するデジタルコードレス
電話システムを提供する。 【解決手段】交換機本体(PBX)40、それぞれ有限
の通信用スロットを有し、相互に少なくとも部分的にオ
ーバーラップするサービスエリアを有する複数の無線基
地局(BS)44b〜48bおよびこれらBS44b〜
48bのサービスエリア内に在圏する複数の移動端末
(PS)44c〜48cより構成される。特定のBS4
4bの通信用スロットを最大数のPS45c〜47cが
使用中で空きがない状態で更に他のPS44cが発呼し
た際に、例えばPS46cをBS44bから切断し、サ
ービスエリア内にある他のBS47bに接続して通信を
維持すると共にPS44cをBS44bに接続可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電話システム、特に
PHS(Personal Handy Phone System)および携帯電
話等の複数の無線基地局および複数の移動端末を使用す
るデジタルコードレス電話システムに関する。
【0002】
【従来の技術】斯かるデジタルコードレス電話システム
は、その利便性のために急速に普及している。また、斯
かるデジタルコードレス電話システムに関連する従来技
術は、例えば特開平5−235834号公報の「TDM
A移動通信方式」、特開平7−38940号公報の「チ
ャネル割り当て方式」、特開平8−265836号公報
の「複数スロット割り当て方法」特開平10−3044
37号公報の「無線区間同期監視方式および該方式によ
る無線基地局装置」および特開平11−187131号
公報の「ディジタルコードレス電話システム」等に開示
されている。特に、最後の公開公報には、TDMA/T
DD(Time Division Multiple Access/Time Division
Duplex)、即ち時分割多元接続方式/時分割双方向伝
送方式のデジタルコードレス電話システムにおいて、通
話中の移動端末が別の移動端末に通話を転送するとき
は、転送先の通話用にもう1つ別のスロットを使用する
ため、無線チャネルの利用効率が悪いので、これを解決
するための技術が開示されている。
【0003】TDMA/TDD方式による無線基地局と
移動端末とのデジタル無線通信は、一般に図6に示す如
く行なわれる。即ち、無線信号タイムスロット10とし
て第1〜第8を1TDMA/TDDフレーム11とす
る。そして、無線信号タイムスロット第1〜第4を無線
基地局側送信/端末側受信スロット12とする。また、
無線信号タイムスロット第5〜第8を無線基地局側受信
/端末側送信スロット13とする。これらスロット12
は、T1、T2、T3およびT4の4スロットより構成
され、各スロットT1〜T4は0.625mS、従って
4スロット合計で2.5mSである。同様に、スロット
13についても、それぞれ0.625mSのR1〜R4
の4スロットより構成され、合計2.5mSである。こ
のように、4スロットの送話タイミングT1〜T4と、
4スロットの受話タイミングR1〜R4とで2.5mS
毎に交互にTDD通信が行われる。更に、TDMAデジ
タル通信方式による多重通信により1台の無線基地局で
複数の移動端末の通信を可能としている。
【0004】次に、図7は、無線基地局と移動端末間の
通信の詳細タイミングチャートを示す。図7中、(a)
は、無線基地局タイムスロット20を示す(これは、上
述した図6の無線信号タイムスロット10に対応す
る)。図7(b)は、無線基地局送信タイミング又は移
動端末受信タイミング21を示す。一方、図7(c)
は、無線基地局受信タイミング又は移動端末送信タイミ
ング22を示す。図7(a)〜(c)に示す如く、無線
基地局と移動端末との通信は、1TDMA/TDDフレ
ーム当り1つの受信スロット(図示の例では第1スロッ
ト)と、1つの送信スロット(図示の例では第5スロッ
ト)が割り当てられる。これらスロットで無線基地局と
移動端末が送信および受信の動作を行っている。
【0005】この例において、無線基地局は、1台で最
大4つの送信スロットおよび受信スロットを有するた
め、無線基地局は、理論上同時に4台の移動端末と通信
を行うことが可能である。しかし、報知情報および制御
コマンドとして1スロットを使用するため、無線基地局
1台について同時に通信できる移動端末の台数は、3台
までに制限される。即ち、図8に示す如く、(a)はタ
イムスロット30、(b)は第1移動端末の受信タイミ
ング31、(c)は第2移動端末の受信タイミング3
2、(d)は第3移動端末の受信タイミング33、
(e)は無線基地局の制御情報用送信タイミング34、
(f)は第1移動端末の送信タイミング35、(g)は
第2移動端末の送信タイミング36、(h)は第3移動
端末の送信タイミング37および(i)は無線基地局の
制御情報用受信タイミング38である。
【0006】図8中の(a)に示すタイムスロット30
において、各TDMA/TDDフレームの第1スロット
T1が、(b)に示す第1移動端末の受信タイミング3
1又は無線基地局から第1移動端末への送信タイミング
31である。また、第2スロットT2が、(c)に示す
第2移動端末の受信タイミング32、即ち無線基地局か
ら第2移動端末への送信タイミングである。第3スロッ
トT3が、(d)に示す第3移動端末の受信タイミング
33、即ち無線基地局から第3移動端末への送信タイミ
ングである。また、第4スロットT4が、(e)に示す
無線基地局からの制御情報の送信タイミング34であ
る。一方、第5スロットR1が、(f)に示す第1移動
端末から無線基地局への送信タイミング35である。第
6スロットR2が、(g)に示す第2移動端末から無線
基地局への送信タイミング36である。第7スロットR
3が、(h)に示す第3移動端末から無線基地局への送
信タイミング37である。また、第8スロットR4が、
(i)に示す無線基地局による制御情報の受信タイミン
グ38である。
【0007】上述の如く、無線基地局1台当り最大3台
までの移動端末しか同時に使用することができない。そ
のため、無線基地局を3台の移動端末が同時に使用して
いる状態、即ち全ての無線基地局の通信用タイムスロッ
ト(図6中10、図7中20および図3中30)が使用
されている状態では、これ以上の移動端末が使用できな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】デジタルコードレス電
話システムの無線基地局は、上述の如く、1台当り3つの
通信用スロットしかないので、1台の無線基地局では最
大3台の移動端末しか同時に使用することができない。
しかし、無線基地局1台当りには4台以上の移動端末が
存在するのが一般的であり且つ通信トラフィックが比較
的高い環境では1台の無線基地局に対して多数の移動端
末の接続が偏る傾向がある。このために、移動基地局の
通信用スロットが全て使用された状態で更に新しい(又
は別の)移動端末が発呼要求を送出し、その結果無線回
線が使用できない事態に陥ることがしばしば発生する。
斯かる事態を回避するには、複数の無線基地局を設置す
ることが考えられる。しかし、例え他の無線基地局は3
台以下の移動端末しか使用していなくても、特定の無線
基地局に移動端末が多数(4台以上)集中すると、同じ
事態が発生することとなる。
【0009】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、有限の無線回
線の使用効率を改善し、上述した無線回線が使用できな
いという事態の発生を抑えることが可能なデジタルコー
ドレス電話システムを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるデジタルコ
ードレス電話システムは、それぞれ有限の通信用スロッ
トを有すると共に隣接する相互間では少なくとも部分的
にオーバーラップするサービスエリアを有する複数の無
線基地局を介して複数の移動端末間で通信を可能にする
電話システムであって、複数の無線基地局のうち特定の
無線基地局の通信用スロットに空きがない状態で新たな
移動端末が通信に加わるとき、既に特定の無線基地局を
使用中の移動端末のうち1つの移動端末をサービスエリ
ア内の他の無線基地局に切替え、特定の無線基地局の通
信用スロットを新たな移動端末に利用可能にする。
【0011】また、本発明のデジタルコードレス電話シ
ステムの好適実施形態によると、複数の無線基地局のサ
ービスエリアおよび複数の移動端末の位置関係を示す位
置登録管理データを格納する記憶部を有する交換機本体
を備える。また、交換機本体は、複数の無線基地局(B
S)とのインタフェースを行うBSインタフェース部、
これらBSインタフェース部の通話路の切替を行う時分
割スイッチおよび交換機本体の制御を司る制御部を備え
る。この制御部は、無線基地局毎に移動端末に対して制
御コマンドを送り、各無線基地局毎の移動端末の位置登
録管理データを得る。この位置登録管理データの取得に
は、移動端末に対して着信無鳴動指定で行う。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるデジタルコー
ドレス電話システムの好適実施形態の構成および動作
を、添付図を参照して詳細に説明する。
【0013】先ず、図1は、本発明によるデジタルコー
ドレス電話システムの基本原理を説明する図である。図
1中には、2つの無線基地局(以下、BSという)44
bおよび47bおよびこれら各BS44b、47bのサ
ービスエリアを円により示す。また、図1中には、これ
らBS44b、47bの圏在(サービスエリア内)に4
台の移動端末(以下、PSという)44c、45c、4
6cおよび47cと、それら各PS44c〜47cの位
置関係を示す。
【0014】ここで、PS45c〜47cに発呼又は着
呼があった場合には、各PS45c〜47cは、一番近
くにあり且つ無線条件が良好となるBS44bに接続が
行われる。この状態でPS44cが発呼のためにオフフ
ック操作を行っても、既にBS44bは3台のPSが全
ての通信用スロットを使用中であるために、PS44c
は使用不可能である。ところで、図1から明らかな如
く、PS46および47cの2台は、BS47bのサー
ビスエリアにも圏在している。そのため、BS47bに
空きがある場合には、PS46c又は47cの一方(又
は両方)をBS44bから切断させ、BS47bに接続
し直しても通話はそのまま継続でき且つBS44bの通
信用スロットを空けて発呼要求のあったPS44cに使
用させると、問題を解決することが可能である。これを
実現するのが本発明である。
【0015】尚、上述した制御を行う場合に、各BSの
サービスエリアに存在(又は圏在)しているPSの位置
登録管理が重要である。この位置登録の管理は、各BS
から定期的に各PSに対して無鳴動着信コマンドを送出
し、各PSから送出される着信コマンドに対する応答に
基づきPSの位置登録管理を行うことで解決させる。こ
れら一連の制御は、図2を参照して後述する如く、交換
機により行われる。
【0016】次に、図2は、本発明によるデジタルコー
ドレス電話システムの好適実施形態の構成図である。こ
のデジタルコードレス電話システムは、PBX(交換機
本体)40、複数のBS(無線基地局)44b、45
b、…、BS47b、BS48bおよび複数のPS(移
動端末)44c、PS45c、PS46c、PS47お
よびPS48cより構成される。図1を参照して上述し
た如く、PS44c〜47cはBS44bのサービスエ
リア内にあり、一方PS46c、47cはBS47bの
サービスエリア内でもあると仮定する。図2に示すデジ
タルコードレス電話システムにおいて、PBX40は、
TDSW(時分割スイッチ)41、制御部42、上述し
たBS44b〜48bとのBSインタフェース部44a
〜48aおよび記憶部43より構成される。
【0017】図2に示す本発明によるデジタルコードレ
ス電話システムにおいて、PBX40は、交換機本体で
あり、BS44b〜48bとPS44c〜48cとの接
続(スイッチング)を行う。BSインタフェース部44
a〜48aは、対応するBS44b〜48bと通話およ
びデータ等の信号の送受信を行う。TDSW41は、B
Sインタフェース部44a〜48aの通話路の切替えを
行う時分割スイッチである。また、制御部42は、PB
X40の制御を司る。記憶部43は、PS44c〜48
cの位置登録管理情報(データ)を記憶している。PB
X40の制御部42は、TDSW41の制御を行い、B
Sインタフェース部44a〜48a毎の通話路の接続制
御を行うと共に、BSインタフェース部44a〜48
a、BS44b〜48bを通してPS44c〜48cに
対する制御コマンドの送出およびPS44c〜48cか
ら送られてくる情報の処理を行う。
【0018】例えば、PS44cにおいてPS48cへ
のダイヤル操作を行う場合を説明する。このダイヤル情
報は、BS44bおよびBSインタフェース部44aを
通し制御部42に送られる。制御部42では、その接続
要求に基づき着信制御コマンドを、BSインタフェース
48aおよびBS48bを通してPS48cに送出す
る。この着信制御コマンドにより該当するPS48cは
着信鳴動し、PS48cの使用者が応答(オフフック)
等の操作を行うことにより、BSインタフェース部44
aおよび48aをTDSW41にて接続させることによ
りPS同士間で通話が可能となる。
【0019】先ず、図2に示す本発明によるデジタルコ
ードレス電話システムの好適実施形態の動作を説明す
る。図2によると、BS44bのサービスエリアには、
PS44c〜47cの4台のPSが圏在しており、同時
にBS47bにもPS46cおよび47cの2台のPS
が圏在している。各PS44c〜47cのBS44bお
よび47bとの位置関係は、図1に示す状態にあり、P
S44c〜47cとBS44bおよびBS47bの距離
の状態から、PS44c〜47cはBS44bに接続し
易い条件となっている。制御部42は、定期的に各BS
インタフェース部44a〜48aを介しBS44b〜4
8bから無鳴動着信の制御コマンドを各PS44c〜4
8cに対して送出する。この制御シーケンスを図5に示
す。
【0020】次に、図5の制御シーケンス図を参照して
説明する。制御部42から送出された「SETUP」コ
マンドは、BSインタフェース部44a〜48aおよび
BSnを介して無線信号に変換後、無鳴動着呼を指示す
る「着呼」コマンドの制御情報としてPSnに通知され
る。これを受信した該当するPSnは、BSnに対して
無線チャネルの「リンクチャネル確立要求」を行い、こ
の要求に基づく「リンクチャネル割当」を受信すること
になる。その後、チャネル情報に基づいた通信用スロッ
トを使用し呼設定処理、秘匿、認証の処理を行った後、
PS44c〜48cは、応答したことを示す「呼出」を
送出する。通常の場合では、この一連の処理によりPS
44c〜48cは着信鳴動するが、無鳴動指定による
「着呼」指示であるため鳴動等の動作は発生せず、PS
44c〜48cの使用者には着信したことは認識されな
い。
【0021】次に、制御部42では、各PS44c〜4
8cから返送された「呼出」情報に基づき、BS44b
〜48b毎の位置登録管理情報を記憶部43に記憶させ
る。この情報の管理は、図4に示す如く、各BS44b
〜48bから送出された「SETUP」コマンドに対す
る応答のあった各PS44c〜48cが登録されてい
る。即ち、BS44b〜48b毎のサービスエリアに圏
在する全てのPSがこの記憶部43に位置登録管理デー
タとして記憶されることになる。図4によると、BS4
4bにはPS44c〜47cが、またBS47bにはP
S46cおよび47cが位置登録されている。尚、図5
によると、制御部42は、記憶部43に位置登録情報を
記憶させた後、PS44c〜48cに対し「切断」を送
出しBSとPSとの無線チャネルの切断を行い、位置登
録管理の処理を終了させる。以上の制御により、記憶部
43には各BS毎のサービスエリアに存在するPSの位
置登録管理情報が登録されていることになる。
【0022】今、PS45c〜47cが、BS44bを
使用して通話状態にあるとする。この状態で、PS44
cが通話を行うためにオフフックした場合を、図3通信
制御シーケンス図を参照して説明する。PS44cのオ
フフックによりBS44bに「リンクチャネル確立要
求」が送出される。BS44bでは、この要求に基づき
無線スロットの空き状況を判別し(図3の参照)す
る。空きチャネルがある場合には、PS44cに対し
「リンクチャネル割当」(図3の参照)を行う。とこ
ろで、この場合には、BS44bの通信用スロットが全
て使用されているため、BS44bはPBX40に対し
「通話切替要求」を送出する。この情報は、PBX40
の制御部42に取り込まれる。制御部42では、記憶部
43のデータを参照し、リンクチャネル確立の要求があ
ったBS44bに接続されている全てのPS44c〜4
8cの検索を行い、該当するBSに接続されているPS
が他に利用可能となるBSがないか判断する処理を行
う。
【0023】ここで、この検索処理により他に利用でき
るBSがない場合には、BS44bに対して「切替拒
否」を送出する。これにより、PS44cではスピーカ
からビジートーン(話中音)を送出し、使用者に回線が
使用できない状況であることを通知させる。
【0024】ところで、図4の位置登録管理データによ
ると、BS44bに接続されている移動端末のうち、P
S46cおよび47cは、別のBS47bのサービスエ
リアに圏在し利用することが可能である。このため、制
御部42は、BS44bに対し「通話切替指示」を送出
(図3の参照)する。このコマンドにより、BS44
bはPS46cとの無線チャネルの切断(図3の参
照)を行う。そして、この空いた通信用スロットを使用
してPS44cに「リンクチャネル割当」を送出する。
PS44cでは、この「リンクチャネル割当」に基づき
BS44bとの同期の確立および呼設定処理および認証
処理を行いBS44bとの通話状態が確立される。
【0025】他方、BS44bとの無線チャネルが切断
したPS46cでは、無線信号における電界レベルの低
下およびデータの符号誤り(フレームエラーレート:Fr
ameError Rate)の増加により、ハンドオーバー処理が
起動される。このハンドオーバー処理により、PS46
cは、別のBSの検索を行い接続可能なBS47bに対
し「リンクチャネル確立要求」を送出(図3の参照)
する。その後、上述と同様のシーケンス処理が行われ、
BS47bと通話状態に入り、通話が再開されることと
なる。
【0026】尚、以上の実施形態の説明では、PSが発
呼動作を行った場合について説明したが、PSに着呼が
あった場合でも上述と同様に着信させることが可能であ
ること、当業者には容易に理解できよう。
【0027】以上、本発明によるデジタルコードレス電
話システムの好適実施形態の構成および動作を詳述し
た。しかし、上述の実施形態は、本発明の単なる例示に
過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに注意
されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変
形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよ
う。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明の
デジタルコードレス電話システムによると、次の如き実
用上の顕著な効果を奏する。即ち、BS(無線基地局)
の通信用スロットが全て使用状態で他のPS(移動端
末)と通信できない状況であっても、サービスエリア内
にあると共に通信用スロットに空きがある他のBSを利
用することにより、更に別のPSが通信に使用すること
が可能となり、無線回線の利用効率を向上させることが
可能である。一般にBSは、そのサービスエリアが相互
に重複するよう設けられており、同時に全てのBSの通
信用スロットが一杯(フル)であることは希である、換
言すると特定のBSの通信用スロットに空きがなくて
も、隣接する他のBSの通信用スロットには空きがある
場合が多い。そこで、不当に多数のBSを設けることな
く又はPS利用者を不当に待たせることなく、一層多く
のPSが使用可能になるので、設備利用効率を改善する
ことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデジタルコードレス電話システム
の基本原理を説明するための無線基地局と移動端末の関
係を示す図である。
【図2】本発明によるデジタルコードレス電話システム
の好適実施形態の構成を示すブロック図である。
【図3】図2に示すデジタルコードレス電話システムの
通話制御シーケンス図である。
【図4】図2に示すデジタルコードレス電話システムの
移動端末位置登録管理データの構成例である。
【図5】図2に示すデジタルコードレス電話システムの
移動端末位置登録の制御シーケンス図である。
【図6】一般的なTDMA/TDD方式による送受信動
作タイミングの説明図である。
【図7】一般的なTDMA/TDD方式による通話タイ
ミングの説明図である。
【図8】最大通信時における図7と同様の通話タイミン
グ図である。
【符号の説明】
40 交換機本体(PBX) 41 時分割スイッチ(TDSW) 42 制御部 43 記憶部 44a〜48a BSインタフェース部 44b〜48b 無線基地局(BS) 44c〜48c 移動端末(PS)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】それぞれ有限の通信用スロットを有すると
    共に隣接する相互間では少なくとも部分的にオーバーラ
    ップするサービスエリアを有する複数の無線基地局を介
    して複数の移動端末間で通信を可能にするデジタルコー
    ドレス電話システムにおいて、 前記複数の無線基地局のうち特定の無線基地局の通信用
    スロットに空きがない状態で新たな移動端末が通信に加
    わるとき、既に前記特定の無線基地局を使用中の移動端
    末のうちの1つの移動端末をサービスエリア内の他の無
    線基地局に切り替え、前記特定の無線基地局の通信用ス
    ロットを前記新たな移動端末に利用可能にすることを特
    徴とするデジタルコードレス電話システム。
  2. 【請求項2】前記複数の無線基地局のサービスエリアお
    よび前記複数の移動端末の位置関係を示す位置登録管理
    データを格納する記憶部を有する交換機本体を備えるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のデジタルコードレス電
    話システム。
  3. 【請求項3】前記交換機本体は、前記複数の無線基地局
    とのインタフェースを行うBSインタフェース部、該B
    Sインタフェース部の通話路の切替を行う時分割スイッ
    チおよび前記交換機本体の制御を司る制御部を備えるこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載のデジタルコード
    レス電話システム。
  4. 【請求項4】前記制御部は、前記無線基地局毎に前記移
    動端末に対して制御コマンドを送り前記各無線基地局毎
    の前記移動端末の前記位置登録管理データを得ることを
    特徴とする請求項2又は3に記載のデジタルコードレス
    電話システム。
  5. 【請求項5】前記位置登録管理データの取得には、前記
    移動端末に対して着信無鳴動指定で行うことを特徴とす
    る請求項4に記載のデジタルコードレス電話システム。
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