JP2008288887A - 基地局および移動局 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の情報配信サービスは、ＰＣＨにより呼接続したあと、情報配信にＴＣＨを使用していた。
【解決手段】上記に取り上げた問題の内、通常の着信ができなくなる課題１を解決する為には、ＣＳは、配信情報をＮ分割して、アイドル状態のＰＣＨを使用し情報を配信する。また、ＣＳは配信情報を記憶しておき、繰り返し情報を配信する。情報配信にＴＣＨをまったく使用せず、もっぱら制御チャネルを用いる。配信センターは、ＣＳの情報を把握し、ＣＳを個別指定ができるので、狭い範囲に限って情報配信できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、基地局と複数の移動局で構成される移動無線通信システムにおいて、情報配信を実施する基地局および移動局に関する。

ＰＨＳ（Personal Hand phone System）は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を用いた移動無線通信システムである。ＰＨＳでは、５ｍｓ長の１フレームが上り下り各４タイムスロットに分割される。上り下り各４タイムスロットの内、制御信号の送受信に使用されるタイムスロットは上り下りそれぞれ１タイムスロットである。制御情報送信用のタイムスロットは、スーパーフレームを構成しており、周期は１.２秒である。スーパーフレームとはすべてのＬＣＣＨ要素のスロット位置を指定する下り論理制御チャネル（ＬＣＣＨ：Logical Conrol CHanel）の最小周期のことを指す。

下りＬＣＣＨ要素は、当該システムで使用するＢＣＣＨ（Broadcasting Control CHanel：報知チャネル）、すべての着信群に対応するＰＣＨ（Paging CHanel：一斉呼出チャネル）並びに固定的に挿入されるＳＣＣＨ（Signaling Control CHanel：個別セル用チャネル）およびＵＳＣＣＨ（User Specific Control CHanel）をいう。ＬＣＣＨスーパーフレームの先頭スロットではＢＣＣＨ（Ａ）を必ず送信するが、他のＬＣＣＨ要素は必要ならば一時的にスチールして他のＬＣＣＨ要素を送出してもよい。制御用下りタイムスロットには、５×ｎ（ｍｓ）周期で論理制御チャネルＬＣＣＨが格納される（ｎ：ＬＣＣＨのインターバル値）。例えば、ＰＨＳでは公衆用標準でＬＣＣＨのインターバル値ｎが２０である為、基地局は１００ｍｓ間隔で各種制御情報を送信する。また、それぞれの着信群には１スーパーフレーム（１.２秒）間隔で着呼情報を送信する。

着呼情報がない場合でも、基地局は、アイドルＰＣＨを送信する。着呼メッセージには６２ビットの構成で着信移動局番号等の情報が格納されている。
ＵＳＣＣＨは、制御用物理スロット上に定義可能なＵＰＣＨ（User Packet CHanel）である。ここで、ＵＰＣＨは、ポイント−マルチポイントの双方向チャネルであり、ユーザパケットデータの転送を行う。ＰＨＳではＵＳＣＣＨは、規定項目を満足していればその使用方法は任意なオプションとなっている。また、ＵＳＣＣＨは、ＵＳＣＣＨ（１）とＵＳＣＣＨ（２）がある。ここで、ＵＳＣＣＨ（１）は着識別符号を含み特定の端末に着信するが、ＵＳＣＣＨ（２）は着識別符号を含まない。

図１を参照して、ＰＨＳにおいて、配信センターからＰＳに情報を配信するシステムを説明する。ここで、図１はＰＨＳの情報配信情報配信を説明するブロック図である。図１において、ＰＨＳの情報配信システム１００は、配信センター１０、交換装置２０（以下ＥＸと称する）、ＣＳ（基地局：Cell Station）３０、ＰＳ（移動局：Personal Station）７０で構成されている。従来の配信方式では、配信センターが配信先の一斉呼出エリアを決めてその一斉呼出エリアに位置登録されているＰＳ１台、１台に対して情報を送信していた。図１で説明すると、ある一斉呼出エリア８０にＣＳ３０−１、ＣＳ３０−２、ＣＳ３０−３、ＣＳ３０−４の計４台があるとしよう。また、この一斉呼出エリア８０には、ＰＳ７０が８台登録されている。配信センター１０が一斉呼出エリア８０への情報配信を指定した場合、その一斉呼出エリア８０に位置登録されているＰＳ７０に対し１台ずつ呼出を行う。そのため、配信センター１０は一斉呼出エリア８０のＥＸ２０に対し情報を送信しＥＸ２０から一斉呼出エリア８０の全ＣＳ、つまりＣＳ３０−１、ＣＳ３０−２、ＣＳ３０−３、ＣＳ３０−４に対し配信情報が搭載された呼設定メッセージを送信する。それぞれのＣＳはこの呼設定メッセージをＥＸ２０から受信すると自分に待ち受けしているＰＳ７０に対しＰＣＨを送信する。

上記で説明したように、従来の配信システムは、一斉呼出エリア単位での配信である。このため、デパートなどより限られたエリアへ配信することができない。また、ＣＳは、ＰＳの数だけＰＣＨを送信するため、限られたＰＣＨリソースが不足し、通常の着信が失敗してしまうことがある。

図２を参照して、従来の配信システムにおいて、配信センターからＰＳに情報が配信されるシーケンスを説明する。ここで、図２は配信センター、交換機、ＣＳ、ＰＳの間の情報配信を説明するシーケンス図である。

図２において、配信センター１０は、配信指定先一斉呼出エリアのＥＸ２０に対し情報を送信する（Ｔ２０１）。ＥＸ２０は、情報を受信すると、一斉呼出エリアに配置されたＣＳ３０（図示の簡便のためＣＳ３０−１、ＣＳ３０−２のみ記載）に対し配信情報が搭載された呼設定メッセージを送信する（Ｔ２０２、Ｔ２０４）。ＣＳ３０−１とＣＳ３０−２はＥＸ２０から呼設定メッセージを受信すると自分に待ち受けしているＰＳ（ＰＳ７０−１、ＰＳ７０−３のみ記載）に対し、着呼（ＰＣＨ）を送信する（Ｔ２０３、Ｔ２０６）。ＰＳ７０−３は、受信したＰＣＨの着信番号が自分の番号と一致していることを確認し、ＣＳ３０−２に対しＬＣＨ確立要求を送信し（Ｔ２０７）、ＴＣＨ（通話チャネル：Traffic CHanel）を接続するためのメッセージの送受信を行う。ＣＳ３０−２は、呼設定メッセージに配信情報を搭載してＰＳ７０−３に送信する（Ｔ２０８）。ＣＳ３０−２とＰＳ７０−３の間に何らかの原因でＰＳ７０−３が情報を受信できなかった場合、情報を再送することもあるがそれでも失敗した場合、ＰＳ７０−３はこの配信情報を取り損ねることになる。また、情報配信にＴＣＨを使用するため、ＰＳ７０−３がＴＣＨ不足等の理由で通常の発信ができなくなることがある。さらにはＰＳ７０−３がＣＳ３０−２との間にＴＣＨ接続を行うためのメッセージ送受信が行われことによってＰＳ７０−３のバッテリーが消耗されてしまう。なお、Ｔ２０９〜Ｔ２２４は、通常の着呼応答、認証、呼接続、呼切断の手順なので、説明を省略する。

非特許文献１には、ＵＳＣＣＨの定義、下り論理制御チャネルのスーパーフレーム構成、拡張物理スロットであるＵＳＣＣＨ（２）の構成が記載されている。

第二世代コードレス電話システム、ＡＲＩＢ ＲＣＲ ＳＴＤ−２８ ４．０版、６６頁、７１頁、８６頁、２００２年３月、財団法人電波システム開発センター

上述したの情報配信方法では、在圏する対象ＰＳ１台１台に対してショートメッセージを送信している。１台のＰＳにショートメッセージを送信するためには、一斉呼出エリアに属されているすべての基地局（ＣＳ）からＰＣＨを送信する。対象ＰＳの数が多い場合、ＰＣＨの送信回数も同様に多くなってしまうため、限られたＰＣＨリソースが足りなくなることがある。その場合、通常の着信がＰＣＨリソース不足により失敗することがある。また、１回目のメッセージ受信に失敗した場合、メッセージを再送することができるが、電波環境の影響で再送も失敗し、ＰＳが配信情報を受け取り損ねることがある。

ＣＳとＰＳは一台ずつＴＣＨを接続し、ＴＣＨ上でショートメッセージの配信を行っている。そのため、情報を配信する時はＴＣＨのトラフィックが増えＰＳに割り当てるＴＣＨリソースが足りない等の理由で通常の発信ができなくなることがある。また、ＴＣＨ上で情報配信のため、通常の着信１回と見なされる。この結果、通常の待ち受け時よりバッテリーが消耗されてしまう。

配信センターは、配信予定の一斉呼出エリアを指定しその一斉呼出エリアに位置登録されたＰＳ１台１台に対し情報を配信する。このため、一斉呼出エリアという広範囲単位での配信となり、デパートや駅などより限られたエリアへの配信ができない。

上述したの情報配信方法では、ＣＳとＰＳとの間でＴＣＨを接続し、ＴＣＨ上で情報配信を行う。そのため、通常の着信１回と見なされることで通常の待ち受け時よりバッテリーが消耗されてしまう。配信情報が多い場合は大量のバッテリーが消耗されてしまう。

通常の着信ができなくなる課題を解決する為に、ＣＳがアイドルのＰＣＨを使用し情報を配信することでリソース不足を回避する。配信情報を取り損ねる問題はＣＳで配信情報を記憶しておき、繰り返し情報を配信する。情報配信にＴＣＨをまったく使用せず、もっぱら制御チャネルを用いる。さらに、配信センターは、ＣＳの情報を把握し、ＣＳを個別指定する。

上述した課題は、移動局を位置登録し、この移動局との間で無線通信し、配信情報を受信したとき、この配信情報をＮ分割して、分割された配信情報をＮ個の制御用物理スロットに搭載して、移動局に順次送信する基地局により、解決できる。

また、基地局に待ち受けし、この基地局との間で無線通信し、基地局から、制御用物理スロットに搭載された分割された配信情報を受信したとき、配信情報を記憶し、分割された配信情報の配信完了を判定したとき、Ｎ個の分割された配信情報を組み立て、表示する移動局により、解決できる。

本発明によれば、移動無線通信システムにおいて、制御チャネルを使って情報配信することができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

図３を参照して、ＰＨＳにおいて、配信センターからＰＳに情報を配信するシステムを説明する。ここで、図３はＰＨＳの情報配信情報配信を説明するブロック図である。図３において、ＰＨＳの情報配信システム２００は、配信センター１０Ａ、ＥＸ２０、ＣＳ３０、ＰＳ７０で構成される。情報配信システム２００において、配信センター１０Ａは、配信先ＣＳを特定し、ＥＸ２０を介して、特定された配信先ＣＳ３０−１対して情報を送信する。ＣＳ３０−１は、自身に帰属し、待ちうけしているＰＳ７０−１とＰＳ７０−２に対し呼出を行う。ＣＳ３０−１は、情報配信をＥＸ２０から受信するとＰＳ７０−１、ＰＳ７０−２に対し、情報をＮ分割して、Ｎ個のＵＳＣＣＨ（２）に搭載して送信する。なお、ここでＮは正の整数（自然数）であり、「１分割」は、分割しないことを意味する。

図４を参照して、ＣＳの構成を説明する。ここで、図４はＣＳの機能ブロック図である。図４において、ＣＳ３０は、送信系無線装置３１と、受信系無線装置３２と、無線制御部３３と、主制御部３４と、記憶部３５と、回線制御部３６と、アンテナ３８と、を有する。主制御部３４は、回線制御部３６がＥＸ２０から受信した配信情報を記憶部３５に記憶しておく。主制御部３４は、ＰＣＨのアイドル送信タイミングを図って記憶部３５に記憶された情報を分割し、順番に取り出して無線制御部３３に転送する。無線制御部３３は、受信した情報を送信系無線装置３１に転送する。送信系無線装置３１は、ＲＦ変調してアンテナ３８から送信する。

図５を参照して、ＰＳの構成を説明する。ここで、図５はＰＳの機能ブロック図である。図５において、ＰＳ７０は、送信系無線装置７１と、受信系無線装置７２と、無線制御部７３と、主制御部７４と、記憶部７５と、マンマシンＩＦ部７６と、アンテナ７８と、を有する。ここで、マンマシンＩＦ部は、表示部、キー入力部および音声入出力部等である。主制御部７４は、アンテナ３８と受信系無線装置３２を介して無線制御部３３がＣＳ３０から受信した分割された配信情報を記憶部７５に記憶する。主制御部７４は、分割された配信情報の配信完了を検出すると、記憶部７５に記憶された分割された配信情報を組み立て、組み立てられた配信情報をマンマシンＩＦ部７６に表示する。

図６を参照して、配信センター、交換機、ＣＳ、ＰＳ間の情報配信シーケンスを説明する。ここで、図６は配信センター、交換機、ＣＳ、ＰＳ間の情報配信シーケンス図である。

図６において、配信センター１０は、ＣＳを特定できる情報とともに配信情報をＥＸ２０に送信する（Ｔ３０１）。ＥＸ２０は、配信情報からＣＳ３０−１を特定し、ＣＳ３０−１にＤｃｈパケットを用いて情報配信する（Ｔ３０２）。ＣＳ３０−１は、受信した配信情報を蓄積し、ＵＳＣＣＨ（２）で送信可能な６２ビットごとに配信情報をＮ分割し、Ｎ回に分けて制御チャネルを送信する（Ｔ３０３−１〜Ｔ３０３−Ｎ）。ＰＳ７０−１は、全てのＵＳＣＣＨ（２）を受信すると、情報を組み立て表示する（Ｔ３０４）。

本実施例の情報配信システム２００は、配信センター１０がＰＳ１台１台に対して情報を配信するのではなく、配信センター１０がＣＳの情報をもとにＣＳ１台１台に情報が配信する。そのため、配信センターは、ＣＳを特定できるＣＳ−ＩＤ、ＣＳ番号等の情報を記憶しておく。また、ＥＸ２０とＣＳ３０の間は既存のＤｃｈパケットを利用して情報を配信する。配信センター１０は、まずＣＳ３０の情報をもとにそのＣＳが登録されているＥＸ２０に対し情報を配信する。ＥＸ２０は、配信センター１０から受信した配信情報をＤｃｈパケットに載せ指定されたＣＳ３０だけに中継する。ＣＳ３０は、配信情報を受信すると次の新情報を受信するまでずっと記憶しておき、アイドルのＰＣＨがあればそのＰＣＨをスチールし、ＵＳＣＣＨ（２）に配信情報を搭載しＰＳ７０に送信する。ひとつのＵＳＣＣＨ（２）メッセージに配信情報を搭載しきれない場合は情報を分割して送信する。ＰＳ７０は、分割された情報を受信し終わるまで記憶しておき、すべての情報を受信したらそれらを組み立てて表示させる。

図７を参照して、ＣＳの動作フローを説明する。ここで、図７はＣＳの動作フローチャートである。図７において、ＣＳ３０は、情報配信センター１０から配信情報を受信すると先ず自分のメモリーに記憶する（Ｓ５１）。ＣＳ３は、配信情報に呼設定があるか判定する（Ｓ５２）。網から通常の呼設定が来た場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、ＰＣＨを送信し呼を接続する（Ｓ５３）。ステップ５２において、網からの呼設定がない場合（ＮＯ）、ＣＳ３０は、アイドルＰＣＨをスチールして、ＵＳＣＣＨ（２）に配信情報を分割搭載して（Ｓ５４）、Ｎ回送信する（Ｓ５６）。ＣＳ３０は、次に情報配信センターから新着情報を受信したか判定する（Ｓ５７）。ＹＥＳのとき、旧情報を廃棄し（Ｓ５８）、ステップ５１に戻る。ステップ５７がＮＯのとき、再度情報を送信する（Ｓ５９）。なお、ステップ５９は、ステップ５４とステップ５６とであり、ステップ５７に戻る。すなわち、新着情報がないとき、ＣＳ３０は、記憶した情報を繰り返し送信する。これは、前回受信できなかったＰＳ７０およびＣＳ３０の配信エリアに新たに移動してきたＰＳ７０に情報を表示させるためである。

図８を参照して、ＰＳの動作フローを説明する。ここで、図８はＰＳの動作フローチャートである。図８において、特定のＣＳ３０に帰属し、待ち受け中のＰＳ７０は、１．２秒間隔でＰＣＨを受信する（Ｓ６１）。ＰＳ７０は通常の着呼情報を受信すると（Ｓ６２：ＹＥＳ）、通話を接続し（Ｓ６３）、通話が終了すると（Ｓ６４）、再びＰＣＨ情報の受信待ち（Ｓ６１）に遷移する。ステップ６２でＮＯのとき、配信情報があるか判定し（Ｓ６５）、ＹＥＳのとき、ＰＳ７０はその配信情報の分析を行う（Ｓ６６）。分析の結果、受信した配信情報が新着情報であるか判定する（Ｓ６７）。ＹＥＳであれば、ＰＳ７０はそれまで記憶していた旧情報をすべてクリアし（Ｓ６８）、新着情報の記憶（Ｓ６９）を開始する。ステップ６５でＮＯならば、ステップ６１に遷移する。

逆に、ステップ６７で、受信した配信情報が新着情報でなければ（ＮＯ）、ＰＳ７０は受信完了済の情報かどうか判定する（Ｓ７０）。なお、新着情報か否か、受信完了済みか否か等の判定は、配信情報の情報識別子（後述）を参照して行う。もし受信済の情報であれば（ＹＥＳ）、そのままステップ６１に遷移する。すなわち、配信情報を廃棄する。ステップ７０でＮＯならば、ＰＳ７０は、受信完了か判定する（Ｓ７１）。ＹＥＳなら、それまで記憶していたすべての情報を組み立てて表示させる（Ｓ７２）。ステップ７１で受信完了でなければ（ＮＯ）、追加記憶し（Ｓ７３）、ステップ６１に遷移する。

図９を参照して、ＵＳＣＣＨ（２）メッセージを説明する。ここで、図９はＵＳＣＣＨ（２）のメッセージフォーマットである。本実施例では、ＣＳ３０は、配信メッセージを分割してＰＳに送信する。従って、ＣＳ３０は、配信センター１０から配信情報を受信すると、配信情報の長さによって何分割にするかを決めえる必要がある。図９において、一つのＵＳＣＣＨ（２）に搭載できる情報要素は、合計で７バイト、つまり５６ビットである。その内、第１オクテットの１〜４ビットをメッセージ種別８１、５、６ビットを情報識別子８２、７、８ビットと第２オクテットの１〜３ビットを情報分割数８３、第２オクテットの４〜８ビットを情報番号８４、第３〜第７オクテットを配信情報８５とする。ここで、メッセージ種別８１とは、ＣＳ３０がＵＳＣＣＨ（２）を利用して複数のサービスを提供することが想定されるため、それらのサービスと区別するための情報要素である。情報識別子８２は、配信センターが配信情報を識別するため付与する２ビットの情報要素である。情報分割数８３は、ＣＳ３０が配信センター１０から受信した配信情報をその長さによって決める分割数である。ＰＳ７０が一度に受信できるユーザー情報が最大１３１オクテット、ＣＳ３０が一度に送信できる配信情報が５オクテットであることからこの情報分割数は１３１／５つまり２７以上の値が必要なため、情報分割数８３の長さは５ビット（１〜３２）とした。情報番号８４はＣＳ３０が分割された情報に順番に番号をつけて送信する際に用いる番号である。従って、情報番号８４の値は、最大情報分割数８３の値であり、長さを５ビットとした。

本実施例によれば、ＣＳがアイドル状態のＰＣＨを利用することでリソース不足を回避し、通常の着信が失敗することを抑制することができる。ＣＳが繰り返し情報を配信することでＰＳが配信情報を取り損ねる可能性を減らすことができる。情報配信にＴＣＨを使用しないことでＴＣＨ不足による発信失敗を減らすことができる。配信センターからより限られたエリアへの情報配信ができるので、個別顧客のニーズ（例えばスーパーなどが来場したお客に対し広告情報配信サービスを提供）に対応することができる。さらに、ＰＳのバッテリー消耗を抑制することができる。

ＰＨＳの情報配信情報配信を説明するブロック図である。 配信センター、交換機、ＣＳ、ＰＳの間の情報配信を説明するシーケンス図である。 ＰＨＳの情報配信情報配信を説明するブロック図である。 基地局の機能ブロック図である。 移動局の機能ブロック図である。 配信センター、交換機、ＣＳ、ＰＳ間の情報配信シーケンス図である。 ＣＳの動作フローチャートである。 ＰＳの動作フローチャートである。 ＵＳＣＣＨ（２）のメッセージフォーマットである。

符号の説明

１０…配信センター、２０…交換機（ＥＸ）、３０…ＣＳ、３１…送信系無線装置、３２…受信系無線装置、３３…無線制御部、３４…主制御部、３５…記憶部、３６…回線制御部、７０…ＰＳ、７１…送信系無線装置、７２…受信系無線装置、７３…無線制御部、７４…主制御部、７５…記憶部、７６…マンマシンＩＦ部、８０…一斉呼出エリア、１００…情報配信システム、２００…情報配信システム。

Claims (5)

1. 移動局を位置登録し、この移動局との間で無線通信する基地局において、
   配信情報を受信したとき、この配信情報をＮ分割して、分割された配信情報をＮ個の制御用物理スロットに搭載して、前記移動局に順次送信することを特徴とする基地局。
2. 請求項１に記載の基地局であって、
   前記送信はアイドルの着呼メッセージを用いることを特徴とする基地局。
3. 請求項１または請求項２に記載の基地局であって、
   記憶部を含み、前記配信情報を前記記憶部に記憶し、新たな配信情報を受信するまでの間、前記記憶部に記憶した前記配信情報を繰り返し、前記移動局に送信することを特徴とする基地局。
4. 基地局に待ち受けし、この基地局との間で無線通信する移動局において、
   前記基地局から、制御用物理スロットに搭載された分割された配信情報を受信したとき、前記配信情報を記憶し、前記分割された配信情報の配信完了を判定したとき、Ｎ個の分割された配信情報を組み立て、表示することを特徴とする移動局。
5. 請求項４に記載の移動局であって、
   前記基地局から、制御用物理スロットに搭載された分割された配信情報を受信したとき、前記配信情報に含まれる情報識別子を参照して既に受信済みと判定したとき、前記配信情報を廃棄することを特徴とする移動局。

Images