JP2008017105A - 移動体通信システム、中継移動機、および通信制限方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで自由度の高い通信制限が可能な移動体通信システムを提供する。
【解決手段】中継移動機１３は、無線基地局装置１２から受信した共通チャネルのダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、特定コードのダウンリンク信号を、通信を制限する制限エリア１８に送信する。移動機１４は、中継移動機１３から送信された特定コードのダウンリンク信号を受信すると、所定サービスの通信を制限し、所定サービスの通信を制限する状態である旨をアップリンク信号で通知する。制御装置１１は、移動機１４から無線基地局装置１２を介してアップリンク信号で、所定サービスの通信を制限する状態である旨の通知を受けると、移動機１４への所定サービスの通信を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動体通信システムに関し、特に、特定の場所での通信を制限することのできる移動体通信システムに関する。

移動体通信システムでは、移動機は無線基地局装置と無線で接続し、音声通話、データ通信、電子メールの送受信などの通信を行う。そのため無線基地局装置からの電波が届く範囲にある移動機は通信が可能である。移動体通信の普及に伴うシステムの整備により通信可能なエリアが拡大し、移動機は広範なエリアで通信することができるようになってきている。

しかし、広いエリアで通信が可能になったことで逆に不都合が生じる場合がある。例えば、電車内やホテルロビーなど多くの人が集まる場所では、他人への迷惑を考慮して、一般に通話が禁止されている。また、図書館やコンサートホールなど静かな場所でも同様に通話が禁止される。これらのような通話の禁止は規則としての禁止であるため、マナーに反して通話をしようと思えばできてしまう。

これに対して、移動体通信システムとして特定のエリアでの通話を禁止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された技術によれば、特定の無線基地局装置が、他の無線基地局装置のエリア内に自身のエリアを形成し、他の無線基地局装置と異なるコードで拡散した報知信号を送信する。その報知信号を受信した移動機は、予め定められた通信機能の動作を制限する。
特開２０００−２７８７５５号公報

しかし、特許文献１に開示された技術は、通信を制限するエリアを形成するために特定の無線基地局装置を配置するため、移動体通信システムのコストを上昇させるものであった。また、特定の無線基地局装置と基地局制御装置の有線回線による接続が必要となるため、通信を制限するエリアの設定の自由度は必ずしも高いものでなかった。

本発明の目的は、低コストで自由度の高い通信制限が可能な移動体通信システムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の移動体通信システムは、
無線基地局装置でカバーするセル内での通信が可能なＣＤＭＡ方式の移動体通信システムであって、
前記無線基地局装置から受信したダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、該特定コードのダウンリンク信号を、通信を制限する制限エリアに送信する中継移動機と、
前記中継移動機から送信された前記特定コードのダウンリンク信号を受信すると、所定サービスの通信を制限し、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨をアップリンク信号で通知する移動機と、
前記移動機から前記無線基地局装置を介して前記アップリンク信号で、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨の通知を受けると、該移動機への前記所定サービスの通信を制限する制御装置と、を有している。

本発明によれば、無線基地局装置のセルに簡単な構成の中継移動機を配置し、中継移動機がスクランブリングコードを特定コードに変換することで制限エリアを形成することにより、移動体通信システムのサービスエリア内に低コストかつ容易に通信を制限する制限エリアを形成することができる。

また、前記中継移動機は、前記無線基地局装置から受信した前記ダウンリンク信号を逆拡散し、得られたダウンリンク信号を前記特定コードで再び拡散して前記制限エリアに送信することにしてもよい。

また、前記所定サービスの通信は音声通話であることにしてもよい。

本発明によれば、移動体通信システムのサービスエリア内に低コストかつ容易に通信を制限する制限エリアを形成することができる。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の移動体通信システムとして、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて特定のエリアに在圏する移動機の呼処理を制限する例を示す。

図１は、本発明の一実施形態による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態による移動体通信システムは、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：基地局制御装置）１１、無線基地局装置１２、および中継移動機１３を有している。一般に、ＲＮＣ１１と無線基地局装置１２からなるシステムをＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）という。

ＲＮＣ１１は、ＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：移動交換局）１５と無線基地局装置１２に接続されており、移動体通信システムの端末である移動機１４による、固定網１６あるいは不図示の他の移動通信システムとのユーザ通信を可能にする。ＲＮＣ１１と無線基地局装置１２との間はＩｕｂと呼ばれる有線回線のインタフェースである。移動機１４によるユーザ通信には通話、データ通信、電子メールの送受信が含まれる。例えば、移動機１４と呼処理の制御信号を送受信することにより、移動機１４による通信の呼設定を行う。

また、ＲＮＣ１１は、移動機１４から呼処理が制限されているエリアに在圏している旨の通知を受けると、その移動機１４についての呼処理を行わない。例えば、固定網１６からＣＮ１５を介して移動機１４への着呼があっても、移動機１４が呼処理の制限されているエリアにいるときには、移動機１４に対する処理を行わず、固定網１６に着呼不可の旨を通知する。

無線基地局装置１２は、ＩｕｂによってＲＮＣ１１と接続されており、また無線で移動機１４と接続することのできるセル１７を形成している。無線基地局装置１２と移動機１４の間のインタフェースはＵｕと呼ばれる無線回線のインタフェースである。無線基地局装置１２は、その送信電力とアップリンク信号のサーチ能力とに応じた範囲のセル１７を形成する。そして、無線基地局装置１２は、自身のセル１７に在圏する移動機１４と無線で接続し、ＲＮＣ１１と移動機１４の通信を中継する。その際、無線基地局装置１２は、共通チャネルのダウンリンク信号を、ダウンリンクスクランブリングコードを用いて拡散して移動機１４に送信する。

中継移動機１３は、無線基地局装置１２のセル１７内に配置され、無線基地局装置１２と無線で通信すると共に、移動機１４の通信が制限されている制限エリア１８を形成している。中継移動機１３は、無線基地局装置１２から受信したダウンリンク信号のダウンリンクスクランブリングコードを特定コード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ）に変換して、制限エリア１８に再送信する。特定コードは移動機１４に制限エリア１８内に在圏していることを認識させるためのコードである。中継移動機１３は、移動機１４から無線基地局装置１２へのアップリンク信号には関与しない。中継移動機１３は、ダウンリンク信号に関する機能だけを必要とし、またダウンリンク信号の受信処理は一般的の移動機１４と同様なので小型に構成することができる。そのため、固定された場所に設置するだけでなく、電車内など移動する乗り物の中にも容易に設置することができる。

移動機１４は、無線基地局装置１２と無線で接続しており、無線基地局装置１２を介してＲＮＣ１１と呼処理の制御信号を送受信したり、固定網１６や不図示の他の移動体通信システムとユーザ通信をしたりする。しかし、移動機１４は、中継移動機１３で特定コード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ）に変換されたダウンリンク信号を受信すると、制限エリア１８に在圏していることを認識する。制限エリア１８に在圏していることを認識すると、移動機１４は、制限状態にある旨を、共通チャネルでＲＮＣ１１に通知すると共にディスプレイに表示し、かつ通話チャネルの処理を停止する。

図２は、本実施形態による移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。図２を参照すると、ＵＮＲＡＮ内の無線基地局装置１２はダウンリンクの共通チャネル（ＤＬ共通ＣＨ）の信号をセル１７に無線で送信している（ステップ１０１）。セル１７内に配置された中継移動機（ＲＥＰ−ＵＥ）１３はそのダウンリンク信号のダウンリンクスクランブリングコードを特定コード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ）に変換し（ステップ１０２）、制限エリア１８に再送信する（ステップ１０３）。

中継移動機１３からの特定コードのダウンリンク信号を受信した移動機（ＵＥ）１４は、予め定められた呼処理制限を設定し（ステップ１０４）、呼処理制限状態にある旨を、アップリンクの共通チャネルを通じてＵＴＲＡＮのＲＮＣ１１に通知する（ステップ１０５）。通知を受けたＲＮＣ１１は、ＵＥ１４の呼処理制限を設定する（ステップ１０６）。

その状態では、例えば固定網１６の端末から発呼があったとき（ステップ１０７）、ＲＮＣ１１は、固定網１６に対して着呼不可の旨の応答をする（ステップ１０８）。

上述したように、本実施形態の中継移動機１３は、無線基地局装置１２側には移動機１４と同様の受信回路を備え、移動機１４側には制限エリア１８内のみにダウンリンク信号を到達させるだけの送信回路を備え、アップリンク信号には関与しないので、小型かつ低コストで構成でき、かつ無線基地局装置１２と無線で接続するので設置も容易である。そのため、本実施形態の移動体通信システムは、無線基地局装置１２のセル１７の中に中継移動機１３を配置し、中継移動機１３によって制限エリア１８を形成することにより、移動体通信システムのサービスエリア内に低コストかつ容易に制限エリア１８を形成することができる。

図３は、本実施形態の中継移動機１３の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、中継移動機１３は、無線受信部（ＲＸＲＦ）２１、ダウンリンクタイミング（ＤＬ Ｔｉｍｉｎｇ）検出部２２、スクランブリングコード逆拡散部２３、スクランブリングコード再拡散部２４、ＳＳＣＨ生成部２５、ＰＳＣＨ生成部２６、加算器２７、および無線送信部２８を有している。

無線受信部２１は、無線基地局装置１２からダウンリンク信号を受信し、その信号に対して周波数変換およびアナログデジタル変換を行ってデジタル化する。無線受信部２１は、デジタル化したダウンリンク信号をダウンリンクタイミング検出部２２とスクランブリングコード逆拡散部２３に送る。

ダウンリンクタイミング検出部２２は、デジタル化されたダウンリンク信号を無線受信部２１から受信し、その信号のスロット同期およびフレーム同期を検出し、それらの同期信号をスクランブリングコード逆拡散部２３とスクランブリングコード再拡散部２４へ送る。さらに、ダウンリンクタイミング検出部２２は、ダウンリンク信号からスクランブリングコードグループを特定することによってダウンリンクスクランブリングコード番号を特定し、特定したダウンリンクスクランブリングコード番号を逆拡散部３に送る。

ここに示した無線受信部２１およびダウンリンクタイミング検出部２２の機能は、既存のＷ−ＣＤＭＡシステムで使用されている移動機に備えられている機能の一部と同一である。

スクランブリングコード逆拡散部２３は、ダウンリンクタイミング検出部２２からの同期信号とダウンリンクスクランブリングコード番号の情報を元に、スクランブリングコードのみでダウンリンク信号を逆拡散し、その結果として得られたダウンリンク信号をスクランブリングコード再拡散部２４へ送る。

スクランブリングコード再拡散部２４は、ダウンリンクタイミング検出部２２からの同期信号を元に、スクランブリングコード逆拡散部２３で逆拡散されたダウンリンク信号を特定のダウンリンクスクランブリングコード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ：特定コード）で再度拡散する。このとき、スクランブリングコード再拡散部２４は、スクランブリングコード逆拡散部２３での逆拡散のタイミングと同一タイミングで拡散を行う。そして、スクランブリングコード再拡散部２４は、拡散結果のダウンリンク信号を加算器７へ送る。

また、このときスクランブリング再拡散部２４は、拡散に用いた特定コード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ）のスクランブリングコード番号をＳＳＣＨ生成部５へ送る。

ＳＳＣＨ生成部２５は、スクランブリングコード再拡散部２４から通知された特定コードのスクランブリングコード番号を元にＳＳＣＨの送信パターンを作成し、加算器２７へ送る。

ＰＳＣＨ生成部２６は、予め決められた固定パターンのＰＳＣＨを生成し、加算器２７へ送る。

加算器２７は、スクランブリングコード再拡散部２４からの信号とＳＳＣＨ生成部５からの信号とＰＳＣＨ生成部６からの信号とを加算し、無線送信部８へ送る。

無線送信部２８は、加算器２７からの信号をデジタルアナログ変換し、周波数変換して無線信号としてダウンリンク信号を制限エリア１８に送出する。

以上の構成によって、中継移動機１３は、無線基地局装置１２から受信したダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、変換後のダウンリンク信号を制限エリア１８に再送信する。

図４は、本実施形態の移動機１４の構成を示すブロック図である。ここでは移動機１４の機能のうち本発明に必要な部分のみについて説明する。本実施形態の移動機１４は、基本的には既存の移動機と同様の機能を備えており、それに加えて、ダウンリンク信号から特定コードを検出したときに呼処理を制限する機能を備えている。

図４を参照すると、移動機１４は、無線受信部（ＲＸＲＦ）３１、ダウンリンクタイミング（ＤＬ Ｔｉｍｉｎｇ）検出部３２、ベースバンド受信処理部３３、無線送信部３４、ベースバンド送信処理部３５、制御部３６、およびディスプレイ３７を有している。

無線受信部３１は、無線基地局装置１２または中継移動機１３からダウンリンク信号を受信し、その信号に対して周波数変換およびアナログデジタル変換を行ってデジタル化する。無線受信部２１は、デジタル化したダウンリンク信号をダウンリンクタイミング検出部３２とベースバンド受信処理部３３に送る。

ダウンリンクタイミング検出部３２は、デジタル化されたダウンリンク信号を無線受信部３１から受信し、その信号のスロット同期およびフレーム同期を検出し、それらの同期信号をベースバンド受信処理部３３へ送る。さらに、ダウンリンクタイミング検出部３２は、常時、ダウンリンク信号からスクランブリングコードグループを特定することによってダウンリンクスクランブリングコード番号を特定し、特定したダウンリンクスクランブリングコード番号を制御部３６に送る。

ベースバンド受信処理部３３は、ダウンリンクタイミング検出部３２からの同期信号を用いて、無線受信部３１からのダウンリンク信号に対して逆拡散、同期検波、および復号の復調処理を行い、復調されたダウンリンク信号を制御部３６に送る。

制御部３６は、ＲＮＣ１１との間の呼処理や最終的なアプリケーションの処理を行う。ダウンリンクタイミング受信処理部３３からのダウンリンクスクランブリングコード番号より、特定コード（Ｓ−ＳｃＣｏｄｅ）を検出すると、呼処理を制限し、ＲＮＣ１１に呼処理制限状態となったことを通知すると共にディスプレイ３７に表示する。呼処理やアプリケーション処理により制御部３６から送信されるアップリンク信号はベースバンド送信処理部３５に送られる。

ベースバンド送信処理部３５は、アップリンク信号に対して符号化および拡散の変調処理を行い、無線送信部１２に送る。

無線送信部３４は、ベースバンド送信処理部３５からのアップリンク信号をデジタルアナログ変換し、周波数変換して無線信号として無線基地局装置１２に送出する。

図５は、本実施形態の移動機１４の動作を示すフローチャートである。図５を参照すると、移動機１４は、常時、ダウンリンク信号のスクランブリングコード番号を監視している（ステップ２０１）。特定コードを検出すると、移動機１４の制御部３６は、呼処理制限状態に移行し（ステップ２０２）、呼処理制限状態に移行した旨をＲＮＣ１２に通知する（ステップ２０３）。続いて、移動機１４は、通信チャネルの処理を停止し（ステップ２０４）、呼処理制限状態にある旨をディスプレイ３７に表示する（ステップ２０５）。

以上の動作により制限エリア１８に在圏する移動機１４は、呼処理が制限された状態となり、呼処理を伴う全ての通信を行えない状態となる。

ステップ２０１にて通常のスクランブリングコード番号を検出すると、移動機１４は、制限エリア１８からセル１７内の通常のエリアに移動したのか、元々通常のエリアにいてエリアが変化していないのかのエリア判定を行う（ステップ２０６）。

制限エリア１８から通常のエリアに移動したのであれば、移動機１４は、呼処理制限状態を解除して呼処理通常状態に遷移する（ステップ２０７）。続いて、移動機１４は、呼処理通常状態に移行した旨をＲＮＣ１２に通知し（ステップ２０８）、ディスプレイ３７の呼処理制限状態の表示を消灯する（ステップ２０９）。一方、ステップ２０６にてエリアが変化していなければ、移動機１４は、そのまま処理を終了する。

ここまでに説明してきた本実施形態では、制限エリア１８における呼処理および通信を全て制限するという例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、特定のサービスだけを制限することにしてもよい。さらに、制限エリア毎に異なるサービスを制限することとしてもよい。

特定のサービスとして音声通話のみを制限する例を以下に示す。図６は、音声通話のみを制限する場合の移動機１４の動作を示すフローチャートである。図６を参照すると、移動機１４は、常時、ダウンリンク信号のスクランブリングコード番号を監視している（ステップ３０１）。特定コードを検出すると、移動機１４の制御部３６は、音声通話のみを制限する音声通話制限状態に移行し（ステップ３０２）、音声通話制限状態に移行した旨をＲＮＣ１２に通知する（ステップ３０３）。ＲＮＣ１２は、その通知を受けると、移動機１４の音声通話のみを制限する。続いて、移動機１４は、音声通話制限状態にある旨をディスプレイ３７に表示する（ステップ３０４）。

ステップ３０１にて通常のスクランブリングコード番号を検出すると、移動機１４は、制限エリア１８からセル１７内の通常のエリアに移動したのか、元々通常のエリアにいてエリアが変化していないのかのエリア判定を行う（ステップ３０５）。

制限エリア１８から通常のエリアに移動したのであれば、移動機１４は、音声通話制限状態を解除して音声通話通常状態に遷移する（ステップ３０６）。続いて、移動機１４は、音声通話通常状態に移行した旨をＲＮＣ１２に通知し（ステップ３０７）、ディスプレイ３７の音声通話制限状態の表示を消灯する（ステップ３０８）。一方、ステップ３０５にてエリアが変化していなければ、移動機１４は、そのまま処理を終了する。

これにより、特定エリア１８内での音声通話のみが制限され、他のデータ通信やメールの送受信などのサービスは制限されない。ここでは、音声通話のみを制限する例を示したが、他の特定のサービスを制限することも可能である。

本発明の一実施形態による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態による移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本実施形態の中継移動機１３の構成を示すブロック図である。 本実施形態の移動機１４の構成を示すブロック図である。 本実施形態の移動機１４の動作を示すフローチャートである。 音声通話のみを制限する場合の移動機１４の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ ＲＮＣ（基地局制御装置）
１２ 無線基地局装置
１３ 中継移動機
１４ 移動機
１５ ＣＮ（移動交換局）
１６ 固定網
１７ セル
１８ 制限エリア
２１ 無線受信部
２２ ダウンリンクタイミング検出部
２３ スクランブリングコード逆拡散部
２４ スクランブリングコード再拡散部
２５ ＳＳＣＨ生成部
２６ ＰＳＣＨ生成部
２７ 加算器
２８ 無線送信部
３１ 無線受信部
３２ ダウンリンクタイミング検出部
３３ ベースバンド受信処理部
３４ 無線送信部
３５ ベースバンド送信処理部
３６ 制御部
３７ ディスプレイ
１０１〜１０８、２０１〜２０９、３０１〜３０８ ステップ

Claims (7)

1. 無線基地局装置でカバーするセル内での通信が可能なＣＤＭＡ方式の移動体通信システムであって、
   前記無線基地局装置から受信したダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、該特定コードのダウンリンク信号を、通信を制限する制限エリアに送信する中継移動機と、
   前記中継移動機から送信された前記特定コードのダウンリンク信号を受信すると、所定サービスの通信を制限し、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨をアップリンク信号で通知する移動機と、
   前記移動機から前記無線基地局装置を介して前記アップリンク信号で、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨の通知を受けると、該移動機への前記所定サービスの通信を制限する制御装置と、を有する移動体通信システム。
2. 前記中継移動機は、前記無線基地局装置から受信した前記ダウンリンク信号を逆拡散し、得られたダウンリンク信号を前記特定コードで再び拡散して前記制限エリアに送信する、請求項１に記載の移動体通信システム。
3. 前記所定サービスの通信は音声通話である、請求項１または２に記載の移動体通信システム。
4. 無線基地局装置でカバーするセル内で移動機による通信が可能な移動体通信システムにおいて、前記無線基地局装置と前記移動機の間に配置される中継移動機であって、
   前記無線基地局装置から受信したダウンリンク信号を逆拡散する逆拡散部と、
   前記受信処理部で逆拡散されたダウンリンク信号を、所定サービスの通信が制限される特定エリアに在圏していることを前記移動機に通知するための特定コードを用いて拡散して前記特定エリアに送信する再拡散部と、を有する中継移動機。
5. 前記所定サービスの通信は音声通話である、請求項４に記載の中継移動機。
6. 無線基地局装置でカバーするセル内で移動機による通信が可能なＣＤＭＡ方式の移動体通信システムにおいて、前記セル内の制限エリアでの通信を制限するための通信制限方法であって、
   前記無線基地局装置の前記セルに中継移動機を配置し、
   前記中継移動機にて、該無線基地局装置から受信したダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、該特定コードのダウンリンク信号を前記制限エリアに送信し、
   前記中継移動機から送信された前記特定コードのダウンリンク信号を受信した移動機が所定サービスの通信を制限すると共に、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨をアップリンク信号で制御装置に通知し、
   前記移動機から前記アップリンク信号で、前記所定サービスの通信を制限する状態である旨の通知を受けた前記制御装置が、該移動機への前記所定サービスの通信を制限する、通信制限方法。
7. 前記所定サービスの通信は音声通話である、請求項６に記載の通信制限方法。
   
   
   

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