JP3382929B2 - １つの移動部を１つの基地局に発呼申請する方法および通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野） 本発明は、１つの移動部を１つの基地局に発呼申請する
方法ならびに通信システムに関する。

【０００２】（背景技術） 本発明は、特に、１つ以上の移動部と１つ以上の基地局
を持つ電話システムに利用できる。その場合、移動部
は、コードレス電話、特にＣＴ０標準のアナログ電話に
なることがある。本発明は、しかし、その他の通信シス
テムにも利用可能であり、その場合、移動部と基地局の
間に確実な割り当て、たとえば、あらゆる種類の遠隔制
御のための割り当てが必要である。

【０００３】電話システムにおいて、コードレス電話を
基地局に申請し、それによって登録することが要求され
ることもある。これは、たとえば、いわゆる集信機シス
テムで必要であり、そこにおいては複数の移動部を並列
的に（内部接続の可能性なし）１つの基地局で作動でき
る。そうしたシステムにするためには複数の移動部を基
地局に割り当てなければならず、さらに拡張するために
新しい移動部もその基地局に発呼申請できることが望ま
しい。

【０００４】１つの基地局と１つの移動部とだけで構成
される電話システムの場合であっても、フレキシブルに
申請できることが望ましい。それによって電話システム
の構築が容易になる。なぜなら移動部と基地局とのペア
での割り当てを考慮しなくてよくなるからである。その
ほかに、消失した移動部あるいは欠陥のある移動部を、
簡単に、新しい移動部と入れ替えることができる。

【０００５】ＵＳＰ５，５００，８８８から、コードレ
ス電話の不正使用と不正盗聴とを防止するために安全性
を高める装置を持つコードレス電話が知られている。こ
の装置は、移動部と基地局との通話の初期運転の際に安
全コードが保存され、この保存された安全コードは、移
動部が電池充電のために基地局に置かれているならば、
自動的に毎回、変更されるように設計されている。コー
ドのこのような変更は、新しいコードが移動部または基
地局で１つの乱数から作成され、この新しいコードは電
話の無線インタフェースを介してそれぞれ別の側面に伝
送され、コードのコード送信機への伝送はコード受信機
によって無線インタフェースを介して承認される。ＵＳ
Ｐ４，７３６，４０４から、電話の不正使用を防止する
コードレス電話の安全性を高める装置を持つコードレス
電話が知られている。この装置は、移動部との通話が基
地局を介してなされる前に安全コードが比較されるよう
に設計されている。コードが一致すれば移動部と通話で
きるが、そうでなければその移動部は不正であるとして
拒否される。コード比較を準備するために、移動部がバ
ッテリー充電のためにはじめて基地局に置かれている時
に、充電接点を介して、および基地局の充電導線を介し
て、あらかじめ決められ、基地局に保存されている信号
コードが、移動部に通知され、移動部による信号コード
の受信が基地局に対して承認される。ＣＴ０標準の既知
の電話システムでは、１つの移動部を１つの基地局に発
呼申請することが基本的に可能である。しかしそのため
には時間のかかる認証ルーチンを実行しなければならな
い。なぜなら、この標準には不正使用に対する抵抗力が
なく、たとえば、ある隣人があるユーザの基地局に申請
し、そのユーザのコストで電話することを排除しなけれ
ばならないからである。それ故、認証ルーチンには少な
くともＰＩＮコードの入力が必要である。全体のプロセ
スは面倒であり、ミスが起こりやすい。特に、ディスプ
レイのない簡単な機器では、印刷された操作手引きから
一連の数字コードを入力することが要求され、これは、
たとえば、初心者ユーザにとって容易ではない。

【０００６】（発明の開示） それ故、本発明の課題は、上記問題を解決し、ハードで
もソフトの面でもできるだけ安く、簡単で確実に、移動
部を基地局に発呼申請する方法を準備することである。
本発明では、この課題を請求項１の特徴を持つ方法、お
よび請求項１１の特徴を持つ通信システムによって解決
する。本発明の基本は、申請のために必要な識別子を、
移動部と基地局との間の通常の無線回線を介して伝送
し、さらに、１つの肯定応答を想定し、これは移動部と
基地局の間の局部回線を介して伝送されるという考え方
である。局部回線とは、ここでは移動部と基地局との間
の空間的な近さを確保する個々の回線を意味する。

【０００７】局部回線を利用することによって、本発明
の方法は確実なものになる。なぜなら、移動部が、基地
局の近くに存在する場合にのみ発呼申請されるからであ
る。基地局のあるエリアへのチャネルをもたない隣人ま
たはその他の権限のない者は、移動部を発呼申請できな
い。識別子が移動部と基地局との間の既存の無線回線を
介して伝送されるので、そのための費用はまったくかか
らないか、またはわずかである。追加の局部回線の費用
もわずかである。わずかな情報がその回線で伝送される
かでなので簡単な設備で十分である。

【０００８】好適な実施例では、局部回線は電気的、電
磁的、誘導的または光学的回線である。特に、局部回線
は、基地局と移動部との間の直接的接触、またはほぼ直
接的な接触を保証できる。たとえば、局部回線を移動部
と基地局との間の既存の充電接点を介して作り出すこと
を想定できる。この場合、１つの肯定応答信号を作成な
いし認識するために必要な回路の費用は高くない。局部
回線は、２進信号だけを伝送するならば簡単に作れる。
好適には、個々の発呼申請過程で１ビットの１つの情報
量だけが局部回線で伝送される。基地局と移動部との割
り当てに信頼性を持たせるにはこれで十分である。

【０００９】移動部を基地局に置くとその都度、好適に
は、１つの発呼申請をすべきかどうかが検証される。新
しい発呼申請は、移動部がすでにこの基地局に、または
その他の基地局に発呼申請されているならば、必ずしも
必要ではない。識別子は、特に移動部と基地局とを割り
当てる上で有用である。好適な実施例では、識別子は、
移動部または基地局によって規定される乱数である。好
適には、識別子または／および肯定応答は移動部によっ
て生成され、移動部から基地局に伝送される。基地局は
好適な実施例では識別子を受信し、移動部からの肯定応
答を求める。肯定応答信号が、決められた時間アパーチ
ャでこの要求に応じて生成されるならば、発呼申請は受
け入れられる。その後のステップで、その他のデータ、
たとえば、発呼申請データを無線回線で伝送できる。こ
の通信システムは、好適な実施例では、上述のような特
徴を持つ。

【００１０】（発明を実施するための最良の実施形態） 発明者が、現在、好適であると考えている本発明の１つ
の実施例およびいくつかの代替を、図を用いてさらに詳
細に説明する。図１に示した通信システムは、基地局１
０と、コードレス電話として設計された移動部１２とを
持つＣＴ０標準のアナログの電話システムである。基地
局１０は制御装置１４、アナログ構成要素１６を持ち、
これらは相互に結びついており、また電話局回線１８に
も接続している。アンテナ２０は高周波信号を送受信す
るためにアナログ構成要素１６に接続している。制御装
置１４は、２極接点として設計されている充電接点２４
に、肯定応答受信装置２２を介して接続している。移動
部１２は制御装置２６を持ち、これはアナログ構成要素
２８および肯定応答装置３０を接続している。アナログ
構成要素２８にはスピーカー３２、マイク３４およびア
ンテナ３６が接続している。肯定応答装置３０は２極の
充電接点３８と接続している。この電話システムにはそ
の他の構成要素、たとえば、操作要素、表示装置または
給電装置が含まれる。こうした構成要素は既知であり、
図１には示されていない。

【００１１】図１では、移動部１２は、充電装置として
成形されている基地局１０の上に置かれているのでそれ
ぞれの２極の充電接点２４、３８は相互に接続してい
る。移動部１２の蓄電池（図１には示されていない）
は、この接点２４と３８とで充電される。移動部１２が
基地局の上に置かれていると、両方の制御装置２６と１
４との間にさらに局部回線４０ができる。ここでは１本
の電気的導線になっている局部回線４０は、制御装置２
６から肯定応答送信装置３０、充電接点３８および２
４、および肯定応答受信装置２２を通って制御装置１４
へ続いている。局部回線４０を介して１つの肯定応答信
号を、後で詳しく説明するが、移動部１２から基地局１
０へ伝送することが可能となる。

【００１２】電話局回線１８に届いたコールは、制御装
置１４によって認識され、移動部１２に、アナログ構成
要素１６、アンテナ２０、アンテナ３６およびアナログ
構成要素２８を通る無線回線４２を介して信号化され
る。基地局１０は、移動部１２を識別する識別子を無線
回線４２を介して送信する。これに対応する方法で、移
動部１２からの接続要求が基地局１０へ無線回線４２を
介して伝送される。通話中、無線回線４２は、双方向回
線としてスピーカ３２ないしマイク３４と電話局回線１
８の間の通話を伝送する上でも有用である。移動部１２
が基地局１０の上に置かれているなら、図２に示す流れ
となる。図２の図式は記述言語ＳＤＬに似た表記法に関
係する。左側に基地局１０の流れを、右側に移動部１２
の流れを示す。流れ線の間の細い破線矢印は無線回線４
２を介する通信過程を示し、太い点と棒線の矢印は局部
回線４０を通る肯定応答信号の伝送を示す。

【００１３】図２の２つの流れは事象ＨＳ＿ＤＯＷＮ
（事象５０ないし５２）から始まる。移動部１２が置か
れていることを示す事象は、基地局１０と移動部１２と
でそれぞれ適切な回路によって認識され、その回路は充
電接点２４と３８を通って流れる蓄電池電流を測定す
る。移動部１２の制御装置２６は、移動部１２の発呼申
請が必要かどうかを検証する。この基地局１０に、また
はその他の基地局にすでに発呼申請した移動部１２を新
たに申請しなくてもよい。それ故、照会５４において、
移動部１２は、すでに１つの識別子が基地局１０への割
り当てのために保存されているかどうかを確かめる。実
際に保存されているなら申請は不要であり、移動部１２
は静止状態アイドル（状態５６）になり、基地局１０か
らだけ充電電流が給電される。それに対して移動部１２
に識別子が保存されていないならば、発呼申請が必要と
なる。新しい移動部１２が初めて基地局１０に置かれる
場合がそうである。移動部１２の識別子は、たとえば、
移動部１２がその他の基地局１０に申請変更すべきよう
な時に、適切な命令シーケンスによって消去できる。こ
の場合も申請手順は実行される。

【００１４】本来の申請方法の第１ステップで、移動部
１２の制御装置２６は１６ビット幅の乱数で新しい識別
子を生成する（ステップ５８）。そのために制御装置２
６に１６ビット幅の２進数字カウンタが設定されてお
り、そのカウンタは移動部１２の運転中は決められた数
字率で高くカウントされる。このカウンタは事象５２
（ＨＳ＿ＤＯＷＮ）を認識すると、停止し、それまでの
カウンタ状態が一時的な識別子となり、それが次の申請
手順で基地局１０に伝送され、承認されなければならな
い。

【００１５】移動部１２はステップ６０でフリーな無線
チャネルを探し、決められた時間が経過する間、データ
フレームＲＥＧ＿ＲＥＱを無線回線４２を介して伝送す
る（送信事象６２）。データフレームＲＥＧ＿ＲＥＱは
ステップ５８で生成された一時的な識別子を含む。その
間、基地局１０は、ステップ６４で使用できるすべての
チャネル（たとえば、１０または２５のチャネル）を、
届いたデータフレームＲＥＧ＿ＲＥＱに沿って走査す
る。このチャネル走査（スキャン）は基地局１０の事象
５０（ＨＳ＿ＤＯＷＮ）によって起動される。基地局１
０は完全なチャネル走査を決められた回数だけ、たとえ
ば、２回実行する。このチャネル走査の間にデータフレ
ームＲＥＧ＿ＲＥＱが受信されないなら、基地局１０
は、申請が不要であり、移動部１２は静止状態５６にあ
ると想定する。基地局１０は走査を中断し、静止状態に
なる。

【００１６】それに対して、基地局１０がステップ６４
の走査中にデータフレームＲＥＧ＿ＲＥＱを受信するな
ら、基地局は照会６６で、その他の移動部１２を発呼申
請できるかどうかを検証する。個々の基地局１０は、決
められた個数の移動部１２、たとえば４台の移動部だけ
を操作できる。基地局１０のロードがすでに除かれてい
るか、または別の理由で移動部１２の発呼申請が拒否さ
れたならば、基地局はデータフレームＲＥＧ＿ＲＥＪを
無線回線４２を介して送信し（送信事象６８）、次いで
静止状態７０になる。移動部１２ではデータフレームＲ
ＥＧ＿ＲＥＪに応答してマイナスの回答トーンが引き起
こされる。移動部１２も申請手続きを終了する。

【００１７】それに対して基地局１０から見ると、移動
部１２の発呼申請が可能ならば、基地局１０はデータフ
レームＲＥＧ＿ＶＡＬ＿ＲＥＱを無線回線４２を介して
送信する（送信事象７２）。データフレームＲＥＧ＿Ｖ
ＡＬ＿ＲＥＱは、送信事象６２によって送信された一時
的な識別子を含む。このデータフレームは、移動部１２
に関して、適切なハードウェア信号で識別せよという要
求を意味する。すでに述べたように、移動部１２はデー
タフレームＲＥＧ＿ＲＥＱを続けて送り（送信事象６
２）、その間に基地局１０からの回答を待つ。決められ
た待ち時間が終わるまでに回答がなければ、照会７４で
タイムアウトが起動され、移動部１２は停止状態７６に
なる。無線回線４２の干渉が原因で回答がないこともあ
る。そのほかに、移動部１２が、全面が機能する基地局
１０に置いたのではなく、充電ケースの上にのせただけ
だったために回答がない場合もある。そうした場合で
も、移動部１２は申請手順を始める。なぜなら蓄電充電
電流に基づく事象５２（ＨＳ＿ＤＯＷＮ）が認識される
からである。移動部１２が、決められた時間アパーチャ
内でデータフレームＲＥＧ＿ＶＡＬ＿ＲＥＱを受け取る
ならば、移動部は対応する肯定応答を局部回線４０を経
て送る（ステップ７８）。この肯定応答は、発呼申請が
実際に基地局１０の上に置かれている移動部１２によっ
て（その他の移動部によってではなく）実行されること
を示す。

【００１８】ここに説明する実施例では、肯定応答は電
気的電力信号として充電接点２４および３８を経て伝送
される。肯定応答送信装置３０はそのために適切に変調
された信号を準備し、その信号は通常の充電電圧とも、
また、誤り接触になると発生することもある信号とも異
なる。肯定応答受信装置２２はそのような干渉にフィル
タをかけ、認識された肯定応答信号を制御装置１４に送
る。肯定応答信号は１ビットの情報量だけを伝送し、識
別子またはその他のデータは含まれない。局部回線４０
を別の方式にして実施することもできる。たとえば、移
動部１２用の充電電流も流れる充電接点２４および３８
の代わりに、基地局１０と移動部１２との間の別の電気
接点を使うか、または誘導的、電磁的または光学的な導
線を利用することも可能である。他の実施例では、安全
性をさらに高めるために包括的な肯定応答装置が使われ
る。

【００１９】決められた時間内に肯定応答が、データフ
レームＲＥＧ＿ＶＡＬ＿ＲＥＱを発信したあとに基地局
１０に届くなら、これは事象ＲＥＧ＿ＶＡＬ（事象８
０）として認識される。肯定応答がないか、または遅れ
て届いたならば、申請手順は中断される。事象８０（Ｒ
ＥＧ＿ＶＡＬ）に応答して、基地局１０は無線回線４２
を介してデータフレームＲＥＧ＿ＤＡＴＡを送信する
（送信事象８２）。これにはすべての必要な申請データ
が含まれる。それらは、ここに説明している実施例で
は、識別子、移動部１２の１つのインデックス番号およ
び、基地局１０と移動部１２との間の将来の通信を行う
ための無線チャネルに関する２つ、またはそれ以上の指
示子である。それ以外の申請データを伝送するように実
施することもできる。

【００２０】移動部１２がデータフレームＲＥＧ＿ＤＡ
ＴＡを受け取ると、その移動部はステップ８４で伝送さ
れた申請データを保存する。それまで移動部１２では、
ステップ５８で生成された識別子が一時的な識別子とみ
なされていた。ステップ８４ではじめて最終的に承認さ
れた識別子として移動部１２に保存される。移動部１２
はデータフレームＲＥＧ＿ＡＣＫを持つ申請データの正
しい受信を承認し、そのデータフレームは無線回線４２
を介して基地局１０に送られる（送信事象８６）。申請
データが、決められた時間内に移動部１２に届かなけれ
ば、申請は中断される。移動部１２はマイナスの回答ト
ーンを発する。

【００２１】ステップ８８で、移動部１２の発呼申請が
基地局１０で完全なものになる。移動部１２は承認され
た識別子で、制御装置１４から送られた申請リストに登
録される。この過程がうまく終了すると、基地局１０
は、データフレームＲＥＧ＿ＣＯＭＰで回答する（送信
事象９０）。データフレームＲＥＧ＿ＣＯＭＰは識別子
を含み、無線回線４２を介して伝送される。移動部１２
はこのデータフレームの受信をプラスの回答トーンで信
号化し、その結果、ユーザは発呼申請が成功し承認され
たことを知る。データフレームＲＥＧ＿ＣＯＭＰが届か
ないか、または遅れて届いたならば、移動部１２はマイ
ナスの応答トーンを作り、ステップ８４で保存された申
請データを消去する。

【００２２】この方法を実施する場合、別の形態にし
て、通信プルトコルの時間流れを変えるという選択もで
きる。特に、情報をある程度まで入れ替えることが可能
であり、あるいはその情報の送受信機の役割を全体的
に、または部分的に入れ替えることもできる。さらにこ
の方法を移動電話以外のその他の通信システムに適合さ
せることも可能である。 ［図面の簡単な説明］

【図１】本発明にとって重要な通信システムの構成要素
のブロック図。

【図２】本発明による発呼申請方法を説明するフローチ
ャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン フュルダー ドイツ ボチュム Ｄ−44795 ヴァイ トマラー シュトラッセ 17 (72)発明者 ゲルハード ジーメンス ドイツ ボルケン Ｄ−46325 ギルデ ハスウェグ ７ (72)発明者 ジュルゲン スタール ドイツ ボコルト Ｄ−46397 ステネ ルナー ウェグ 51 (56)参考文献 特開 平５−14455（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−120892（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−241929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動部（１２）を基地局（１０）、特に
   １つの電話システムにおいて申請する方法であって、 ａ）移動部（１２）が基地局（１０）にまだ申請されて
   いないことを、移動部（１２）または基地局（１０）が
   確認している申請状況を認識（５０，５２，５４）する
   ステップと、 ｂ）識別子を作成（５８）するステップと、 ｃ）識別子を移動部（１２）と基地局（１０）との間の
   無線回線（４２）を介して伝送（６２）するステップ
   と、 ｄ）肯定応答信号によって識別するための要求を、移動
   部（１２）と基地局（１０）との間の無線回線（４２）
   を介して伝送（７２）するステップと、 ｅ）移動部（１２）と基地局（１０）との間の局部回線
   （４０）を介して肯定応答信号を伝送（７８）するステ
   ップとを含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 局部回線（４０）が電気的、電磁的、誘
   導的または光学的回線であることを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
3. 【請求項３】 局部回線（４０）が電気的回路であり、
   それは充電接点（２４，３８）を介して移動部（１２）
   と基地局（１０）との間で作られることを特徴とする請
   求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 局部回線（４０）を介して２進信号が伝
   送されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れ
   か１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 ステップａ）の申請状況の認識（５０，
   ５２，５４）は、移動部（１２）を基地局（１０）に置
   くことによって起動されることを特徴とする請求項１乃
   至請求項４の何れか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 ステップｂ）で識別子が乱数として作成
   されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか
   １項に記載の方法。
7. 【請求項７】 ステップｂ）で識別子が移動部（１２）
   によって作成され、ステップＣ）で基地局（１０）に伝
   送されることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れ
   か１項に記載の方法。
8. 【請求項８】 ステップｅ）で肯定応答信号が移動部
   （１２）によって作成され、基地局（１０）へ伝送され
   ることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項
   に記載の方法。
9. 【請求項９】 ステップｅ）で肯定応答信号が、無線回
   線（４２）を介して伝送される要求（ＲＥＧ＿ＶＡＬ＿
   ＲＥＱ）に応答して、決められた時間内に伝送されるこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 ｅ）申請データを無線回線（４２）を
    介して伝送（８２）するステップ、 をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項９の
    何れか１項に記載の方法。
11. 【請求項１１】 １つ以上の基地局（１０）と１つ以上
    の移動部（１２）とを有し、前記移動部（１２）から前
    記基地局（１０）に発呼申請を可能とする通信システム
    であって、 ａ）申請状況を認識する（５０，５２，５４）のため
    に、前記移動部（１２）に設けられた第１認識手段（３
    ８，２６）および前記基地局（１０）に設けられた第２
    認識手段（２４，１４）と、 ｂ）識別子を作成する（５８）のために前記移動部（１
    ２）に設けられた識別子作成手段（２６）と、 ｃ）前記移動部（１２）と前記基地局（１０）との間の
    無線回線（４２）を介して前記識別子を伝送（６２）
    し、肯定応答信号による識別のための要求を伝送するた
    めに、前記移動部（１２）に設けられた第１無線伝送手
    段（２６，２８，３６）および前記基地局（１０）に設
    けられた第２無線伝送手段（１４，１６，２０）と、 ｄ）前記移動部（１２）と前記基地局（１０）との間の
    局部回線（４０）を介して前記肯定応答信号を伝送（７
    ８）するために、前記移動部（１２）に設けられた第１
    局部伝送手段（２６，３０）および前記基地局（１０）
    に設けられた第２局部伝送手段（１４，２２）と、 を有することを特徴とする通信システム。