JP2007243499A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】
効率的な無線基地局間ハンドオーバを実現し、かつＣＡＴＶ網またはＩＰ網等をバックボーンとして当該ネットワーク内を流れる制御情報の量を削減する。
【解決手段】
ＣＡＴＶに接続された複数の制御局１１から、それぞれ複数の無線基地局１２がツリー構造に接続され、制御局１１は、制御局に属する何れかの無線基地局１２が所持するべき情報を、当該制御局１１に属する全ての無線基地局にブロードキャストし、当該全ての無線基地局１２はブロードキャストされた情報を所持する通信システムであって、何れかの無線基地局１２は、ハンドオーバを制御するパケット制御装置１３を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、下り信号をブロードキャストするＣＡＴＶ網またはＩＰ網等に適用される通信システムに関し、無線基地局が配下端末に送信するべきパケットか否かを自力で判断する通信システムに関し、具体的にはＣＡＴＶ網またはＩＰ網等をバックボーンとする通信システムを構築した場合に、パケットの量を削減し、処理を低減することができる通信システムに関する。

従来、図１０に示すように、ＩＳＤＮ網８００に無線基地局（図１０では８１Ａ〜８１Ｚを示す）が接続されている携帯型電話機の通信システムが知られている。各無線基地局（８１Ａ〜８１Ｚ）には制御局（８２Ａ，８２Ｂ，・・・，８２Ｚ）が設けられている。

たとえば、無線基地局８１ＢのサービスエリアＳＡ内の端末Ｔ１が、無線基地局８１Ｄのサービスエリア内の端末Ｔ２と通信を行う場合、端末Ｔ１から発信された『呼設定』は、無線基地局８１Ｂを介して制御局８２Ｂに送信される。そして、制御局８２Ｂは、無線基地局８１Ｂを介して端末Ｔ１に『呼受付』を行う。一方、制御局８２Ｄは、制御局８２ＢからＩＳＤＮ網８００を介して『呼設定』を受信し、『着呼信号』を無線基地局８２Ｂを介して端末Ｔ２に送信する。端末Ｔ２は制御局８２Ｂとの間で無線基地局８２Ｂを介して『着呼要求』、『呼設定』、『呼設定』のやり取りを行う。以上のような、やり取りの後に端末Ｔ１とＴ２とは、音声データ、音声以外のデータ等のやり取りを行うことができる。
一方、ＣＡＴＶ（コミュニティアンテナテレビジョン）網やＩＰ（インターネットプロトコル）網を電話機のバックボーンとして利用する通信技術が知られている。図１０に示した通信システムを、ＣＡＴＶ網に利用した例を図１１に示す。

図１１に示すように、ＣＡＴＶ網９は、制御局９１を介して、ＩＳＤＮ網９１０やＩＰ網９２０に接続されている。ＣＡＴＶ網９には、ケーブルモデム９２１を備えた無線基地局９２が接続されており、端末Ｔは無線基地局９２とケーブルテレビ局に設置されたＣＭＴＳ９３との間で、制御パケットのやり取りを行う。ＣＡＴＶ網９内には、ＩＰ網９０が形成されており、ＩＰによる音声データ、音声以外のデータ等の通信を行うことができる。ＣＡＴＶ網９内を流れるデータの周波数割り当てを図１２に示す。

ところが、通信システムの中には、ＰＨＳ（パーソナルハンディフォンシステム）のように、無線基地局９２のセル（図１３に示すような、無線基地局９２がカバーするサービスエリア）が小さい場合がある。このような場合には、図１１に示した通信システムでは、頻繁にハンドオーバ（セルの変更）が繰り返される。このため、ケーブルモデム９２１とＣＭＴＳ９３との（もしくは無線基地局９２と制御局９１との）間で制御パケットのやり取りが頻繁に行われるため、制御トラフィックが極端に増加してしまう。

特に、ＩＳＤＮ網のような伝送速度が遅い網をバックボーンにしている通信システムでは、データ伝送を高速で行おうとすると伝送路に複数回線を敷設しなければならない。すなわち、高速伝送を行うためには、無線基地局の網との接続を複数の回線で行う必要があり、設備費用が膨大なものとなる。

本発明の目的は、下り信号をブロードキャストする通信システムにおいて、制御局に複数の無線基地局をＣＡＴＶ網で接続し、制御局からブロードキャストされたパケットを、無線基地局が配下端末に送信するべきものか否かを自力で判断することで、制御局と制御局のバックボーンネットワークであるＩＳＤＮ網等とのパケットの量を削減し、処理を低減することにある。
本発明の他の目的は、効率的な無線基地局間のハンドオーバを実現し、これによりバックボーンネットワークの制御トラフィックを削減することにある。
本発明の他の目的は、高速なＣＡＴＶ網，ＩＰ網等をバックボーンネットワークの一部として使用することで、従来、高速ではなかった携帯型電話機等による通信システムを高速化することにある。

本発明の通信システムは、（１）〜（７）を要旨とする。
（１） 少なくとも１つの制御局にそれぞれ複数の無線基地局が接続され、
前記制御局は、前記制御局に属する何れかの無線基地局の配下端末あてのパケットを、当該制御局に属する全ての無線基地局にブロードキャストする通信システムであって、
前記無線基地局には、パケット制御装置が接続されており、
前記パケット制御装置は、
前記ブロードキャストされたパケットからあて先端末ＩＤを取り出して記憶するあて先端末ＩＤテーブルと、
前記ブロードキャストされたパケットから、携帯端末用パケットのみをスルーする第１のパケットスルーフィルタと、
前記配下端末のＩＤ第２のパケットスルーフィルタと、
を有することを特徴とする通信システム。

（２） 前記パケット制御装置は、
端末から無線基地局への接続要求である『呼設定』を受け取った場合において、
当該端末のＩＤが前記あて先端末ＩＤテーブルに記憶されているときは、前記制御局に『呼設定』を通知することなく前記端末に無線リンクを許可し、
当該端末のＩＤが前記あて先端末ＩＤテーブルに記憶されていないときは、（当該端末がまだ前記配下端末ではないと判断して）前記制御局との間で接続手順を実行し、前記端末に前記無線リンクを許可する、
ことを特徴とする（１）に記載の通信システム。

（３） 前記パケット制御装置は、
前記配下端末から『ハンドオーバ切断』を受信した場合には、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクを切断する「待機状態」に移行し、
前記「待機状態」において『呼設定』があったときは、（２）に記載の処理を実行し、前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは、上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断する「待ち受け状態」に移行することを特徴とする（１）に記載の通信システム。

（４） 前記パケット制御装置は、第１の設定期間および第１の設定期間よりも長い第２の設定期間を設定し、
前記配下端末からの通信要求信号であるアップリンク信号を第１の設定期間内に受信しないときは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されて「信号待ち状態」に移行し、
前記「信号待ち状態」において、
第２の設定期間内に、前記配下端末からアップリンク信号を受信したときは無線リンクを接続して通信を再開し、
前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断する「待ち受け状態」に移行し、
第２の設定期間内に、前記配下端末からアップリンク信号を受信せず、かつ前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知しないときは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されている「待機状態」に移行し、
前記「待機状態」において、端末から『呼設定』を受信したときは、（２）に記載の処理を実行し、前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは、上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断されている「待ち受け状態」に移行することを特徴とする（１）に記載の通信システム。

（５） 前記制御局が、前記配下端末からの通信要求信号であるアップリンク信号を第２の設定期間内に受信しないときは、当該制御局が上位リンクを切断することを特徴とする（４）に記載の通信システム。

（６） ＣＡＴＶ網またはＩＰ網内に構築されていることを特徴とする（１）から（５）の何れかに記載の通信システム。

（７） 制御パケットの送受信をＴＣＰにより行い、データパケットの送受信をＵＤＰにより行うことを特徴とする（１）から（６）の何れかに記載の通信システム。

本発明では、パケット制御装置は、制御局からパケット受け取った場合に、これを配下端末に送信するべきものか否かを、制御局に問い合わせることなく自力で判断する。したがって、網内を流れる制御パケットの量が大幅に削減される。

特に、ハンドオーバがあるときは、無線基地局は、端末との制御信号のやり取りのみで、端末あてのデータを当該端末に渡すことができる。これは、制御局にとっては、小さいセルの集合を１つの大きなセルのように扱うことができることを意味し制御局の処理量が少なくなる。

ハンドオーバ時の制御信号が総制御信号の中でも大きな割合を有する。本発明では、制御局におけるハンドオーバ手順の実行頻度が少なくなるので、網全体の負荷が軽減される。

さらに、本発明の通信システムでは、以下の効果をも有する。
・端末側から見て、既存の基地局に対する動作と同じ動作で、ハンドオーバやその他の制御が可能となる。
・制御パケットの伝送をＴＣＰにより行うことで制御の確実性が保障される。また、データパケットの伝送をＵＤＰにより行うことで、データの伝送時間の連続性が確保される。
・本発明の通信システムでは、既存の通信システムに使用されるＰＨＳ等の電話機をそのまま使用することができる。

図１は本発明の通信システムの実施形態を示す説明図である。図１において、通信システム１は、制御局１１と、無線基地局１２と、ケーブルインタフェース１３と、パケット制御装置１４とを備えており、端末Ｔとの通信を行う。

図１ではＣＡＴＶ網１１０をバックボーンの一部として本発明の通信システム１が構築されている。
制御局１１の下位側に複数の無線基地局１２がツリー状に接続され、無線基地局１２の上位側（制御局１１側）には、ケーブルインタフェース１３と、パケット制御装置１４とが接続されている。
制御局１１は、制御局１１に属する何れかの無線基地局１２の配下端末あてのパケットを、その制御局１１に属する全ての無線基地局１２にブロードキャストする。

無線基地局１２は、無線送信機１２１と無線受信機１２２とを備えており、端末Ｔとの間で通信する。
ケーブルインタフェース１３は、本実施形態ではケーブルモデムとしての役割をパケット制御装置１４とで分担している。
パケット制御装置１４は、あて先端末ＩＤテーブル１４１と、第１のパケットスルーフィルタ１４２と、第２のパケットスルーフィルタ１４３と、コントローラ１４４とを備えている。なお、パケット制御装置１４の機能は、実質上ケーブルインタフェース１３がその一部を分担することができるし、無線基地局１２がその一部を分担することもできる。

あて先端末ＩＤテーブル１４１は、携帯端末用パケットＭＴＰから取り出したあて先端末ＩＤを記憶する。このあて先端末ＩＤは、図１では第２のパケットスルーフィルタ１４３から取り出しているが、取り出す箇所は第２のパケットスルーフィルタ１４３の前段であればどこでもよく、たとえば第１のパケットスルーフィルタ１４２において取り出してもよい。
第１のパケットスルーフィルタ１４２は、ブロードキャストされたパケットから、携帯端末用パケットのみをスルーする。

第２のパケットスルーフィルタ１４３は、携帯端末用パケットのあて先端末ＩＤが無線基地局１２に無線リンクが形成されている端末ＴのＩＤと同じであるときは、第１のパケットスルーフィルタ１４２がスルーした携帯端末用パケットをさらにスルーして下位に送る。このスルーしたパケットは、無線基地局１２の無線送信機１２１により端末Ｔに送信される。

第１のパケットスルーフィルタ１４２および第２のパケットスルーフィルタ１４３は、レジスタ等あて先端末ＩＤを記憶する記憶手段を有してもよい。
コントローラ１４４は、第１のパケットスルーフィルタ１４２や第２のパケットスルーフィルタ１４３の制御等、パケット制御装置１４の全体を制御する。
通信システム１では、パケット制御装置１４が、制御局１１から受け取ったパケットのあて先端末ＩＤをあて先端末ＩＤテーブル１４１に記憶している。そしてパケット制御装置１４が、受け取ったパケットを端末Ｔに送信するべきか否か、制御局１１に問い合わせることなく自力で判断している。したがって、制御局１１と、制御局１１の上位に接続されているＩＳＤＮ網等とでやり取りするパケットの量が大幅に削減され、制御局１１での処理が低減される。

図２は、図１に示した通信システム１の全体説明図である。図２では、ＩＳＤＮ網１２０に、ＣＡＴＶ網１１０が接続されている。ＣＡＴＶ網１１０は、端末（ここではＰＨＳ端末）Ｔのバックボーンネットワークの一部を構成している。制御局１１の下位にはケーブルモデム終端システム（ＣＭＴＳ）１５が設けられており、さらにその下位には複数の無線基地局１２が制御局１１に対して（あるいはＣＭＴＳ１５に対して）ツリー状に接続されている。

無線基地局１２には、ケーブルインタフェース１３とパケット制御装置１４とが接続されている。なお、図２では、ＩＳＤＮ網１２０には、制御局２１と一体化している無線基地局２２が接続されている。また、ＣＡＴＶ網１１０には２つの制御局１１が接続されているが、１つの制御局１１が接続されていてもよいし、３つ以上の制御局１１が接続されていてもよい。

図３は、本発明の通信システム１において使用される携帯端末用パケット（ここではＰＨＳ用のパケット）の生成処理を示すフローチャートであり、図４は携帯端末用パケットに対するパケット制御装置１４の処理を示すフローチャートである。なお、図３には携帯端末用パケットが生成される過程でのデータのフレーム構造を併記してある。以下では、制御局１１、無線基地局１２、ケーブルインタフェース１３、パケット制御装置１４を図１または図２を参照して説明する。

図３のフローチャートにおいて、制御局１１はＩＳＤＮ網１２０から端末あての信号を受け取ると、これをＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）フレームに変換した後（Ｓ１０１）、ＰＨＳ信号識別のためのヘッダを付加して、ＣＭＴＳ１５に送信する（Ｓ１０２）。

ＣＭＴＳ１５は、ＰＨＳヘッダを付加したＰＤＵフレームを受け取ると、これに種別などを記載したＤＯＣＳＩＳ（Ｄａｔａ Ｏｖｅｒ Ｃａｂｌｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（登録商標））独自のＣａｂｌｅＭＡＣ（Ｃａｂｌｅ Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダを付加し、ＣａｂｌｅＭＡＣパケットを生成する（Ｓ１０３）。
ＣＭＴＳ１５は、ＣａｂｌｅＭＡＣパケットにＤＯＣＳＩＳデータ識別子であるＭＰＥＧ−２ヘッダを付加し、複数のＭＰＥＧ−２フレームを生成する（Ｓ１０４）。

制御局１１およびＣＭＴＳ１５は、Ｓ１０４までの処理を制御局１１が受信した各信号に対して行う。そしてＣＭＴＳ１５は、生成したこれら複数のＭＰＥＧ−２フレームを時分割多重（ＴＤＭ）して１つのデータにし（Ｓ１０５）、この時分割多重されたデータをデジタル変調し（Ｓ１０６）、ＣＡＴＶ網１１０にブロードキャストする（Ｓ１０７）。

図４のフローチャートにおいて、制御局１１からダウンストリーム（送信）されたＰＨＳパケットはブロードキャストされるため、全てのパケット制御装置１４はケーブルインタフェース１３を介してこれを受信する（Ｓ１０８）。パケット制御装置１４は、受信した信号をデジタル復調する（Ｓ１０９）。
パケット制御装置１４は、複数のＭＰＥＧ−２フレームが時分割多重されているデータの中に、ＤＯＣＳＩＳデータがあるか否かを検出し（Ｓ１１０）、ＤＯＣＳＩＳデータがある場合には（Ｓ１１０で「Ｙｅｓ」）、そのフレームを取り出し（Ｓ１１１）、取り出したフレームのＣａｂｌｅＭＡＣヘッダでデータの種類を判別する（Ｓ１１２）。Ｓ１１０において、ＤＯＣＳＩＳデータがない場合には（Ｓ１１０で「Ｎｏ」）、データは廃棄される（Ｓ１１７）。

パケット制御装置１４は、ＣａｂｌｅＭＡＣヘッダでＤＯＣＳＩＳデータがあれば（Ｓ１１３の「ＤＯＣＳＩＳデータ」）、ＣａｂｌｅＭＡＣヘッダを外し（Ｓ１１４）、ＰＨＳヘッダの有無を確認し（Ｓ１１５）、ＰＨＳヘッダがあれば全て無線基地局１２へスルーする（Ｓ１１６）。Ｓ１１３で「映像データ」であるときは、データを廃棄する（Ｓ１１７）。
なお、ケーブルインタフェース１３に換えて既存のケーブルモデムを本通信システム１に使用した場合、ケーブルモデムはＰＤＵフレームの先頭にあるあて先ＭＡＣアドレスを確認しようとする。しかしＰＨＳヘッダがＰＤＵフレームの前に付加しているパケットが到着した場合、ケーブルモデムはＰＨＳヘッダも含めてＰＤＵフレームと認識し、先頭にあるＰＨＳヘッダがあて先ＭＡＣアドレスとは異なっているため、パケットを廃棄してしまう。よって、既存のケーブルモデムの機能を改変して、ＰＨＳヘッダが付加しているパケットを端末までスルーできるようにしなければならない。

次に、パケット制御装置１４がハンドオーバを行う場合の作用を以下に説明する。
（ａ）本実施形態では、パケット制御装置１４は、『呼設定』等の各種制御が終了するごとにＴＣＰコネクションを切断する。通常の、ＴＣＰコネクションは、端末Ｔと無線基地局１２との間の通信が開始されるときに、制御局１１と無線基地局１２との間で確立され、両者間での通信が終了するときまで維持される。それにより、制御局１１は、どの無線基地局１２とリンクが確立されているかを知ることができる。

ところが、本実施形態でこれと同様に、ＴＣＰコネクションを確立したままにしておくと、音声データの通信中（通話中）、音声以外のデータの通信中の何れの場合にも、ハンドオーバが生じた際にＴＣＰコネクションを新たに確立しなおす必要が生じる。すなわち、パケット制御装置１４は、ハンドオーバの際に制御信号を発生することになり、ＣＡＴＶ網１１０を流れるトラフィックが十分に低減できなくなる。

そこで、本実施形態では、各制御が終わるごとにＴＣＰコネクションを切断するようにして、データ（制御信号以外の音声データや音声以外のデータ）はＵＤＰにより送信することにしている。これにより、パケット制御装置１４は、音声データの通信中（通話中）、音声以外のデータの通信中の何れの場合にも制御局１１とのリンクをフリーに保つことができる。すなわち、パケット制御装置１４は、同じ制御局１１に属する無線基地局１２へのハンドオーバに関しては、ＴＣＰコネクションを制御局１１との間で確立する必要がなくなる。

（ｂ）パケット制御装置１４は、端末から『呼設定』を受け取った場合において、端末ＴのＩＤがあて先端末ＩＤテーブル１４１に記憶されているときは、端末Ｔが前記配下端末であると判断して、制御局１１に『呼設定』を通知することなく端末Ｔにハンドオーバを許可する。また、端末ＴのＩＤがあて先端末ＩＤテーブル１４１に記憶されていないときは、パケット制御装置１４は端末Ｔがまだ配下端末ではないと判断して、制御局１１との間でハンドオーバ手順を実行し、端末Ｔにハンドオーバを許可する。

端末Ｔが無線基地局１２の配下へ移動し、パケット制御装置１４へ『ハンドオーバ要求』信号を無線基地局１２へ送信した場合、パケット制御装置１４は、当該端末Ｔあてのパケットを所持していないかを確認する。パケット制御装置１４は、端末Ｔあてのパケットを所持していれば、端末Ｔとの間で無線リンクを形成して通信を開始し、所持していなければ制御局１１にハンドオーバがあったことを通知し、制御局１１は再発呼を行う。
端末Ｔが『ハンドオーバ切断（ＨＯ切断）』信号を無線基地局１２へ送信した場合、パケット制御装置１４は、上位リンクとの接続（制御局１１と無線基地局１２とのリンク）を保持したまま、端末Ｔと無線基地局１２との無線リンクのみを切断する。このような処理をパケット制御装置１４が行うためには、端末Ｔは、『ハンドオーバ切断（ＨＯ切断）』信号を発信する機能を備えておく必要がある。

端末Ｔが『ＨＯ切断』信号を発信する機能を備えていない場合、パケット制御装置１４が端末Ｔからのアップリンク信号を第１の設定期間内に受信しないときは、「信号待ち状態」に移行するようにできる。「信号待ち状態」とは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されており、無線リンクを再開することができない状態である。

「信号待ち状態」において、第２の設定期間内に、配下端末からアップリンク信号を受信したときは無線リンクの「接続状態」に戻り、制御局１１により上位リンクが切断されたことを検知したときは「待ち受け状態」に移行する。ここで、「待ち受け状態」とは、上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断されている状態である。また、「信号待ち状態」において、第２の設定期間内に、端末Ｔからアップリンク信号を受信せず、かつ制御局１１により上位リンクが切断されたことを検知しないときは、「待機状態」に移行する。「待機状態」とは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されており、無線リンクを再開することができない状態である。

「待機状態」において『ハンドオーバ要求』があったときは、ハンドオーバ許可の処理を実行し、前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは、上位リンクも配下端末との無線リンクも切断されている「待ち受け状態」に移行する。

以下、ハンドオーバ確立時の動作を詳細に説明する。
図５は、端末Ｔが待機中の無線基地局１２のサービスエリアＳＡに、他の無線基地局１２のサービスエリアＳＡからハンドオーバする場合の説明図であり、図２に示した通信システムの一部を抜き出して示してある。図２の無線基地局１２を符号１２Ａ，１２Ｂで、図２のケーブルインタフェース１３を符号１３Ａ，１３Ｂで、図２のパケット制御装置１４を符号１４Ａ，１４Ｂでそれぞれ示してある。

図６（Ａ），（Ｂ）のフローチャートにより、図５における無線基地局１２Ａ、ケーブルインタフェース１３Ａ、パケット制御装置１４Ａの動作を中心に説明する。
図６（Ａ）は、端末Ｔがハンドオーバ切断機能を持っている場合の通信システム１における処理を示している。無線基地局１２Ａが待ち受け状態にある場合（Ｓ２０１，Ｓ２０２の「ＮＯ」）、無線基地局１２ＢのサービスエリアＳＡ内の端末Ｔや無線基地局２２内のサービスエリアＳＡ内の端末Ｔから『ＨＯ要求（ハンドオーバ要求）』信号を受信したものとする（Ｓ２０２の「ＹＥＳ」）。

図５のパケット制御装置１４Ａのコントローラ１４４（図１参照）は、無線基地局１２Ａが端末Ｔに送信するべき情報（端末Ｔあてのデータパケット）を所有しているか否かを、あて先端末ＩＤテーブル１４１を参照して判断する。前述したように、あて先端末ＩＤテーブル１４１には、無線基地局１２Ａが制御局１１からパケット制御装置１４Ａを介してスルーしたデータのＰＨＳヘッダに記載されている端末ＩＤが記載されている。

すなわち、あて先端末ＩＤテーブル１４１に記憶されたあて先端末ＩＤに、『ＨＯ要求』に含まれる端末ＩＤと同じ端末ＩＤがあるか否かを検索し（Ｓ２０３）、同じ端末ＩＤがあるときは（Ｓ２０４の「ＹＥＳ」）、制御局１１に『ＨＯ要求』の通知をすることなく、ただちにハンドオーバを許可し端末Ｔと無線リンクを形成する（Ｓ２０７）。

Ｓ２０３において同じ端末ＩＤがないときは（Ｓ２０４の「ＮＯ」）、『ＨＯ要求』を制御局１１に通知する。この通知には端末ＴのＩＤが含まれている。この通知は制御局１１に対する『発呼要求』であり、制御局１１は通知を受けると所定の手順を実行し、無線基地局１２Ａは制御局１１との間で上位リンクを確立する（Ｓ２０６）。この後無線基地局１２Ａと端末Ｔとの間に無線リンクが確立され（Ｓ２０７）、通信状態となる（Ｓ２０８）。
またここでは端末Ｔがハンドオーバ切断機能を持っている。端末Ｔは「ＨＯ切断」を送信し、無線基地局１２Ａが「ＨＯ切断」を受信したときは（Ｓ２０９の「ＹＥＳ」）、図８のステップＳ３０１に処理を渡し、「ＨＯ切断」を受信しないときは（Ｓ２０９の「ＮＯ」）、処理をＳ２０８に戻し、通信状態を維持する。

図６（Ｂ）は、端末Ｔがハンドオーバ切断機能を持っていない場合の通信システム１における処理を示している。この場合には、所定時間の無信号の状態が継続したときに、無線リンク切断が行われる。
Ｓ２０１〜Ｓ２０８までの処理は、図６（Ａ）の場合と同じである。
Ｓ２０８の通信状態にある場合において、コントローラ１４４は、第１の設定期間（最後に端末Ｔからのアップリンク信号があってから所定時間が経過するまでの期間）内に、端末Ｔから無線基地局１２へアップリンク信号があるか否かをチェックする（Ｓ２１０）。第１の設定期間内にアップリンク信号がある場合には処理をＳ２０８に戻し通信状態を維持し（Ｓ２１０の「ＹＥＳ」）、アップリンク信号がない場合には（Ｓ２１０の「ＮＯ」）、切断処理（図９のＳ４０１）に処理を渡す。

次に、ハンドオーバ切断時の動作を詳細に説明する。
図７は、端末Ｔが、無線リンクが形成されている無線基地局１２のサービスエリアから、他の無線基地局１２のサービスエリアにハンドオーバする場合の説明図であり、図２の通信システムのうちの一部を抜き出して示してある。図２の無線基地局１２を符号１２Ａ，１２Ｂで、図２のケーブルインタフェース１３を符号１３Ａ，１３Ｂで、図２のパケット制御装置１４を符号１４Ａ，１４Ｂでそれぞれ示してある。

図８は、図６（Ａ）のＳ２０９において『ＨＯ切断』信号を受信した場合における、その後の動作を示すフローチャートである。パケット制御装置１４Ａは、『ＨＯ切断』信号を受信したときは（図６（Ａ）のＳ２０９）、上位リンクは接続したまま、すなわちケーブルインタフェース１３Ａと制御局１１とのリンクを確保したまま、端末Ｔとの無線リンクのみ切断し（Ｓ３０１）、「待機状態」に移行する（Ｓ３０２，Ｓ３０３の「ＮＯ」）。

Ｓ３０１の「信号待ち状態」で信号を受信したときは（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、『ＨＯ要求』か否かをチェックし（Ｓ３０４）、『ＨＯ要求』信号であるときは（Ｓ３０４の「ＹＥＳ」）、Ｓ２０３（図６（Ａ）参照）の端末ＩＤの検索に処理を渡す。Ｓ３０４において『ＨＯ要求』信号でないときは（Ｓ３０４の「ＮＯ」）、制御局１１により上位リンクであるＩＳＤＮ網１２０からの切断があるか否かをチェックし（Ｓ３０５）、切断されているときはＳ２０１（図６（Ａ）参照）の待ち受け状態に処理を戻し（Ｓ３０５の「ＹＥＳ」）、切断されていないときは（Ｓ３０５の「ＮＯ」）、Ｓ３０２の「信号待ち状態」を維持する。

図９は、図６（Ｂ）のＳ２１０において、第１の設定期間内に応答がない場合における、その後の動作を示すフローチャートである。パケット制御装置１４Ａは第１の設定期間内に応答がないときは（図６（Ｂ）のＳ２１０）、上位リンクは接続したまま、すなわちケーブルインタフェース１３Ａと制御局１１とのリンクを確保したまま、端末Ｔとの無線リンクのみ切断し（Ｓ４０１）、「信号待ち状態」に移行する（Ｓ４０２）。

Ｓ４０２の「信号待ち状態」で、端末Ｔからのアップリンク信号を無線基地局１２Ａが受信したときは（Ｓ４０３の「ＹＥＳ」）、処理をＳ２０７（図６（Ｂ）参照）に戻し、アップリンク信号を受信しないときは（Ｓ４０３の「ＮＯ」）、制御局１１の上位リンクであるＩＳＤＮ網１２０からの切断があるか否かをチェックする（Ｓ４０４）。ＩＳＤＮ網１２０からの切断があるときは、Ｓ２０１（図６（Ｂ）参照）の待ち受け状態に処理を戻し（Ｓ４０４の「ＹＥＳ」）、切断がないときは（Ｓ４０４の「ＮＯ」）、第２の設定期間を経過したか否かをチェックする。第２の設定期間を経過していないときは（Ｓ４０５の「ＮＯ」）、Ｓ４０２の「信号待ち状態」を維持する。

第２の設定期間を経過し（Ｓ４０５の「ＹＥＳ」）、制御局１１に無線基地局１２Ａ以外の他の無線基地局１２からのアップリンク信号が送信されなかった場合（Ｓ４５１で「ＮＯ」）、制御局１１は上位リンクのＩＳＤＮ網１２０を切断する（Ｓ４５２）。そして、Ｓ２０１の待ち受け状態に処理を戻す。
制御局１１に他の無線基地局１２からアップリンク信号が送信された場合（Ｓ４５１で「ＹＥＳ」）、無線基地局１２Ａは「待機状態」に移行する（Ｓ４０８）。

Ｓ４０８の「待機状態」において『ＨＯ要求』があったときは（Ｓ４０９の「ＹＥＳ」）、Ｓ２０４（図６（Ｂ）参照）に処理を戻し、ないときは（Ｓ４０９の「ＮＯ」）制御局１１の上位リンクであるＩＳＤＮ網１２０からの切断があるか否かを検知し、切断がないときは（Ｓ４１０の「ＹＥＳ」）処理をＳ４０８に戻し「待機状態」を維持し、切断があるときは（Ｓ４１０の「ＮＯ」）Ｓ２０１（図６（Ｂ）参照）の「待ち受け状態」に処理を戻す。

本発明の通信システムの基本構成を示す説明図である。 本発明の通信システムの概略説明図である。 制御装置およびＣＭＴＳにおけるＰＨＳパケット作成の処理を説明するためのフローチャートおよびＰＨＳパケットのフレーム構造を示す図である。 パケット制御装置における処理を説明するためのフローチャートである。 待機中の無線基地局のサービスエリアに、他の無線基地局のサービスエリアからハンドオーバする場合の説明図であり、 ハンドオーバ接続時における無線基地局、ケーブルインタフェース、ＨＯ制御装置の動作例を示すフローチャートである。 端末が、無線リンクが形成されている無線基地局のサービスエリアから、他の無線基地局のサービスエリアにハンドオーバする場合の説明図である。 ハンドオーバ切断時における無線基地局、ケーブルインタフェース、ＨＯ制御装置の動作例を示すフローチャートである。 ハンドオーバ切断時における無線基地局、ケーブルインタフェース、ＨＯ制御装置の他の動作を示すフローチャートである。 従来の携帯型電話の通信システムを示す説明図である。 図１０に示した通信システムを、ＣＡＴＶ網に利用した例を示す図である。 ＣＡＴＶ網内を流れるデータの周波数割り当て図である。 無線基地局がカバーするサービスエリアが小さい無線基地局の説明図である。

符号の説明

１ 通信システム
１１ 制御局
１２ 無線基地局
１３ ケーブルインタフェース
１４ パケット制御装置
１５ ＣＭＴＳ
１１０ ＣＡＴＶ網
１２０ ＩＳＤＮ網

Claims (7)

1. 少なくとも１つの制御局にそれぞれ複数の無線基地局が接続され、
   前記制御局は、前記制御局に属する何れかの無線基地局の配下端末あてのパケットを、当該制御局に属する全ての無線基地局にブロードキャストする通信システムであって、
   前記無線基地局には、パケット制御装置が接続されており、
   前記パケット制御装置は、
   前記ブロードキャストされたパケットからあて先端末ＩＤを取り出して記憶するあて先端末ＩＤテーブルと、
   前記ブロードキャストされたパケットから、携帯端末用パケットのみをスルーする第１のパケットスルーフィルタと、
   前記配下端末のＩＤ第２のパケットスルーフィルタと、
   を有することを特徴とする通信システム。
2. 前記パケット制御装置は、
   端末から無線基地局への接続要求である『呼設定』を受け取った場合において、
   当該端末のＩＤが前記あて先端末ＩＤテーブルに記憶されているときは、前記制御局に『呼設定』を通知することなく前記端末に無線リンクを許可し、
   当該端末のＩＤが前記あて先端末ＩＤテーブルに記憶されていないときは、（当該端末がまだ前記配下端末ではないと判断して）前記制御局との間で接続手順を実行し、前記端末に前記無線リンクを許可する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記パケット制御装置は、
   前記配下端末から『ハンドオーバ切断』を受信した場合には、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクを切断する「待機状態」に移行し、
   前記「待機状態」において『呼設定』があったときは、請求項２に記載の処理を実行し、前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは、上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断する「待ち受け状態」に移行することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
4. 前記パケット制御装置は、第１の設定期間および第１の設定期間よりも長い第２の設定期間を設定し、
   前記配下端末からの通信要求信号であるアップリンク信号を第１の設定期間内に受信しないときは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されて「信号待ち状態」に移行し、
   前記「信号待ち状態」において、
   第２の設定期間内に、前記配下端末からアップリンク信号を受信したときは無線リンクを接続して通信を再開し、
   前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断する「待ち受け状態」に移行し、
   第２の設定期間内に、前記配下端末からアップリンク信号を受信せず、かつ前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知しないときは、上位リンクは確保されているが当該配下端末との無線リンクが切断されている「待機状態」に移行し、
   前記「待機状態」において、端末から『呼設定』を受信したときは、請求項２に記載の処理を実行し、前記制御局により上位リンクが切断されたことを検知したときは、上位リンクも前記配下端末との無線リンクも切断されている「待ち受け状態」に移行することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
5. 前記制御局が、前記配下端末からの通信要求信号であるアップリンク信号を第２の設定期間内に受信しないときは、当該制御局が上位リンクを切断することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
6. ＣＡＴＶ網またはＩＰ網内に構築されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の通信システム。
7. 制御パケットの送受信をＴＣＰにより行い、データパケットの送受信をＵＤＰにより行うことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の通信システム。