JP3421674B2

JP3421674B2 - 移動無線通信方式

Info

Publication number: JP3421674B2
Application number: JP3267094A
Authority: JP
Inventors: 英義富永; 泰弘三田; 啓二郎武; 康晴小菅
Original assignee: Waseda University
Current assignee: Waseda University
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JPH07245581A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動電話、自動車電
話、その他移動通信方式として利用する。本発明は、デ
ィジタル通信方式に利用するに適する。本発明は、公衆
通信網に利用するに適する。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動無線通信における通信端末は
基本機能として、基地局からの制御信号を下りチャネル
により受信し、制御信号に含まれる同期情報により同期
を確立し通信待機状態に移る、また通信端末が発信や着
信を行うために通信状態に転換する際には、無線区間で
使用する情報チャネルの割り当てを受けて状態を遷移す
るなどの機能をもっている。

【０００３】この割り当ては基地局の上位局にあたる管
理局により行われ、基地局から下りチャネルを用いて割
り当て情報が送信され、これを受信した通信端末は情報
チャネルの設定を行い、通信を開始することとされてい
る。ここで管理局は複数の基地局の上位局として一つ設
けられるが、便宜上、物理的に一つの基地局の内部に収
容される場合がある。

【０００４】ここで、通信状態は無線区間における基地
局と移動可能な通信端末との直接的な接続により成立す
るため、移動通信における複雑な電波伝播状況により基
地局がカバーするエリア間に図９に示すような不感地帯
の存在する状況が生じ、この不感遅滞に通信端末が進入
したときに生じる通信品質の劣化、ひいては通信切断を
引き起こすことがある。

【０００５】例えば図９に示すような不感地帯が存在し
た場合、不感地帯に位置する通信端末は電源を投入して
も周囲のいづれの基地局からも制御信号を受信すること
ができない。そのため発信および着信が不可能になり、
通信端末としての機能を失ってしまう。また、不感地帯
は時間的にも状態が変化するため、ある時点で不感地帯
ではなかった場所が次なる時点で不感地帯になってしま
う状況も生ずる。このような問題に対して、従来の対策
としては、図１０に示すように新たに基地局２５を追加
したり、または図１１に示すように基地局の位置を修正
する再配置が行われてきたが、これらの対策ではコスト
的な面で非常に効率の悪いものであった。

【０００６】また、例えば地下の駐車場のように電波伝
播のきわめて悪い狭い特定の地域に対して、基地局とは
別に中継用基地局を設ける技術が知られている。この技
術は地下駐車場のように多くの通信端末が進入する可能
性があり、しかも常に電波伝播が悪いことが明らかな地
域に設置することはできるが、ビルディングの陰など通
信端末が必ずしも進入することが多くない地域にまで拡
大することは現実的でない。この中継用基地局を設ける
技術は、ある程度恒久的であることが必要であって、例
えば一時的に行われる工事現場に設置するようなことは
適当でない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
背景に行われたものであって、従来の移動通信システム
における基地局と移動可能な通信端末との直接的な接続
関係、および電波の複雑な伝播特性によって基地局カバ
ーエリア間に生ずる不感地帯に起因する通信端末の通信
不能、および通信切断を解決しようとする。

【０００８】本発明は、基地局のカバーエリアの外に位
置する通信端末についても通信ができる移動通信方式を
提供することを目的とする。本発明は、基地局のカバー
エリアの外に位置する通信端末についても経済的に通信
ができる方式を提供することを目的とする。

【０００９】本発明は、基地局のカバーエリアの外に位
置するが、基地局のカバーエリア内に位置する他の通信
端末と接続可能である場合に、通信を可能とする移動通
信方式を提供することを目的とする。本発明は、通信端
末がチャネル選択を行うための制御負荷を軽減すること
を目的とする。本発明は、通信端末自らが基地局のカバ
ーエリア内に位置しているか、それ以外のエリアに位置
しているか判断可能な方式を提供することを目的とす
る。

【００１０】本発明は、一つの通信端末が、通信待機中
または通信状態にあるときに通信品質が劣化した場合に
合理的に対処することができる方式を提供することを目
的とする。本発明は、基地局から流される制御信号が基
地局カバーエリア外へ中継送信され、これまでの基地局
カバーエリア間に生ずる不感地帯を覆うことができる方
式を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、一以上の基地
局（２１、２２）と、移動可能な通信端末（１１、１
２、１３）と、基地局の上位局として通信端末の位置情
報を登録管理する一つの管理局（３１）とを備えた移動
無線通信に利用する。ここで、管理局（３１）は物理的
に一つの基地局の中に設けられることもあり、あるい
は、管理局はその機能が分散されて複数の基地局の中に
設けられることもある。

【００１２】本発明の特徴とするところは、少なくとも
一部の通信端末（１１、１２）に、基地局（２１）から
の第一下りチャネルに送信される信号に含まれる情報を
この第一下りチャネルとは別の第二下りチャネルに中継
送信する手段と、この中継送信された第二下りチャネル
に対応する第二上りチャネルに到来する信号に含まれる
情報を前記基地局に宛て前記第一下りチャネルに対応す
る第一上りチャネルに中継送信する手段とを備えたこと
にある。

【００１３】本発明は、管理局（３１）に、前記第二下
りチャネルおよび前記第二上りチャネルを空きチャネル
の中から選択しそのチャネル情報を前記第一下りチャネ
ルに送信する情報の中で指定する手段を備え、前記中継
送信する手段は、第一下りチャネルに到来する情報の中
で指定された第二下りチャネルを選択する手段を備える
構成とすることができる。

【００１４】中継接続を行う通信端末（１１）は、通信
待機中は前記第一下りチャネルとして制御チャネルを選
択する手段を含み、中継送信する手段は、前記第二下り
チャネルとして情報チャネルを選択する手段を備える構
成が望ましい。

【００１５】管理局（３１）は、一つの通信端末から第
一上りチャネルに到来する情報の中に第二の通信端末に
対する中継が確立されたことを識別した後にその第二の
通信端末に対してさらに第三の通信端末に中継する第三
下りチャネルを指定する手段を備える構成とすることが
できる。

【００１６】前記管理局には、制御チャネルで待機中で
あった通信端末およびその通信端末に中継され待機中で
あった通信端末の一つが通信状態に転換されたときには
前記第一下りチャネルおよび前記第一上りチャネルとし
て制御チャネルに代え情報チャネルを指定する旨の情報
を基地局から制御チャネルに送信させる手段を備えるこ
とができる。

【００１７】前記通信端末は、通信待機中であって他の
通信端末を中継中に通信状態に転換されたときには、下
りチャネルに中継を中止する旨の情報を送信し中継を中
止する手段を備える構成が望ましい。

【００１８】この場合に、通信端末は、下りチャネルに
中継を中止する旨の情報を送信した後にその下りチャネ
ルに使用していたチャネルを情報チャネルとして使用す
る構成とすることが望ましい。

【００１９】前記通信端末は、通信待機中または通信状
態にあり通信品質が所定値を下回るときに制御チャネル
で新たに接続すべき基地局を探索し、接続すべき基地局
がないときに情報チャネルで新たに接続すべき中継用の
通信端末を探索する手段を備える構成が望ましい。

【００２０】本発明のもう一つの観点は、上記方式に利
用する通信端末であり、通信端末が単独で販売される場
合にも本発明の範囲に属する。

【００２１】

【作用】本発明の方式では、基地局から送信される制御
チャネルに含まれる情報が基地局がカバーするエリア内
だけでなくその外側まで到達する。したがって、その外
側にある通信端末もその基地局を利用して通信を行うこ
とができる。

【００２２】また、管理局が、第二下りチャネルおよび
第二上りチャネルを空きチャネルの中から選択しそのチ
ャネル情報を第一下りチャネルに送信させる情報の中で
指定し、中継用通信端末では、前記第一下りチャネルに
到来する情報の中で指定された第二下りチャネルを選択
することにより、基地局が使用可能なチャネルを全て管
理することが可能となり、通信端末がチャネル選択設定
のために行う制御負荷が軽減される。

【００２３】また、通信端末は、通信待機中は前記第一
下りチャネルとして制御チャネルを選択し、管理局は、
第二下りチャネルとして情報チャネルを選択することに
より、通信端末自らが基地局カバーエリア内に位置して
いるか、それ以外のエリアに位置しているか判断するこ
とが可能となる。

【００２４】管理局が、一つの通信端末から第一上りチ
ャネルに到来する情報の中に第二の通信端末に対する中
継が確立されたことを識別した後にその第二の通信端末
に対してさらに第三の通信端末に中継する第三下りチャ
ネルを指定することにより、基地局から流される情報
は、前記の範囲に留まらず、空きチャネルが存在する限
り拡大した範囲に流されることになり、不感地帯を小さ
くすることができる。

【００２５】管理局に、制御チャネルで待機中であった
通信端末およびその通信端末に中継され待機中であった
通信端末の一つが通信状態に転換されたときには前記第
一下りチャネルおよび前記第一上りチャネルとして選択
していた制御チャネルに代えて、情報チャネルを指定す
る旨の情報を基地局からその制御チャネルに送信させる
ことにより、通信状態においては、情報チャネルを使用
することとなり、基地局からの制御信号と通信端末が通
信状態時に送受する信号とが区別されることになる。

【００２６】通信端末は、通信待機中であって他の通信
端末を中継中に通信状態に転換されたときには、下りチ
ャネルに中継を中止する旨の情報を送信して中継を中止
させることにより、通信端末が通信状態である場合に
は、基地局からの制御信号の中継送信は行わず、通信端
末が通信状態時に送受する信号を中継送信することにな
る。この場合に、それまで中継送信を行っていた下りチ
ャネル（情報チャネル）は、それまで他の通信端末に使
用されているはずがないのであるから、チャネルの空き
検出や選択制御を行うことなく、そのままその下りチャ
ネルを上りチャネルとして利用し、基地局に（または上
位の中継を行う通信端末に）情報信号を送信するために
利用することができる。

【００２７】通信端末は、通信待機中または通信状態に
あり通信品質が所定値を下回るときに制御チャネルで新
たに接続すべき基地局を探索し、接続すべき基地局がな
いときに情報チャネルで新たに接続すべき中継用の通信
端末を探索することにより、通信端末が、通信待機中ま
たは通信状態以外の状態に陥った場合の対処が合理的に
行われる。

【００２８】

【実施例】

〔本発明の概念〕本発明は、図１に示すように、一以上
の基地局２１、基地局２２と、移動可能な通信端末１
１、通信端末１２、通信端末１３と、この基地局の上位
局として各通信端末の位置情報を登録管理する一つの管
理局３１とを備えた移動無線通信方式である。ここで、
本発明では、少なくとも一部の前記通信端末１１、通信
端末１２に、基地局２１からの第一下りチャネルに送信
される信号に含まれる情報をこの第一下りチャネルとは
別の第二下りチャネルに中継送信する手段と、この中継
送信された第二下りチャネルに対応する第二上りチャネ
ルに到来する信号に含まれる情報を前記基地局２１に宛
て、前記第一下りチャネルに対応する第一上りチャネル
に中継送信する手段とを備えたことを特徴とする。

【００２９】管理局３１に、前記第二下りチャネルおよ
び前記第二上りチャネルを空きチャネルの中から選択し
そのチャネル情報を前記第一下りチャネルに送信する情
報の中で指定する手段を備え、前記中継送信する手段
は、第一下りチャネルに到来する情報の中で指定された
第二下りチャネルを選択する手段を含む。

【００３０】通信端末１１は、通信待機中は前記第一下
りチャネルとして制御チャネルを選択する手段を含み、
管理局３１は、前記第二下りチャネルとして情報チャネ
ルを選択する手段を含む。

【００３１】管理局３１は、一つの通信端末１１から第
一上りチャネルに到来する情報の中に第二の通信端末１
２に対する中継が確立されたことを識別した後にその第
二の通信端末１２に対してさらに第三の通信端末１３に
中継する第三下りチャネルを指定する手段を備える。管
理局３１に、制御チャネルで待機中であった通信端末１
１およびその通信端末１１に中継され待機中であった通
信端末１２または通信端末１３の一つが通信状態に転換
されたときには、前記第一下りチャネルおよび前記第一
上りチャネルとして制御チャネルに代え情報チャネルを
指定する旨の情報をその制御チャネルに送信する手段を
備える。

【００３２】通信端末１１は、通信待機中であって他の
通信端末１２に中継中であり、その中継中の通信端末１
２、通信端末１３の全てが通信待機中である通信端末１
１が通信状態に転換されたときには、下りチャネルに中
継を中止する旨の情報を送信し中継を中止する手段を備
える。通信端末１１、通信端末１２、通信端末１３は、
通信待機中または通信状態にあり通信品質が所定値を下
回るときに制御チャネルで新たに接続すべき基地局を探
索し、接続すべき基地局がないときに情報チャネルで新
たに接続すべき中継用の通信端末を探索する手段を備え
る。

【００３３】管理局３１は、この図１では基地局２１、
２２とは別に表されているが、物理的には基地局２１ま
たは２２の内部に設けることができる。管理局３１の機
能は一つではなく分散して設けることもできる。

【００３４】通信端末のハードウェア構成を図２に示
す。すなわち、アンテナ６１は送受共用器６２に接続さ
れる。送受共用器６２は方向性結合器により構成され
る。送信および受信は高速切替シンセサイザ６３により
切り替えられる。その他、チャネルの設定などの各種制
御を行う制御部６５、入出力された音声を符号化、復号
化するＣＯＤＥＣ６６、無線回線へのアクセス動作が集
約されたＴＤＭＡ回路６４を含む。

【００３５】図３には本発明実施例のシステム構成を示
す。管理局３１は基地局２１、基地局２２、基地局２３
をそれぞれその配下に収容し、管理局３１と基地局２１
とは有線回線により接続されている。また通信端末１１
〜１５と基地局２１〜２３の間は無線回線により接続さ
れる。

【００３６】〔無線チャネル構成〕無線チャネルの構成
を図４に示す。基地局カバーエリア内において基地局と
通信端末間で制御信号の交信に用いられる制御チャネ
ル、および情報信号の交信に用いられる情報チャネルの
２種類を使用する。図４の縦軸は周波数であり、横軸が
時間を示す。すなわち、各周波数が時分割的にチャネル
に分割されている。

【００３７】情報チャネルは複数のチャネル群（図３中
TCH-１〜TCH-N)から構成される。各チャネル群はフレー
ム単位で成り立っており、１フレームがUplinkとDownli
nkに分割される。この制御チャネルのUplinkが上記第一
上りチャネルに相当し、このDownlinkが上記第一下りチ
ャネルに相当する。それぞれこのUplinkおよびDownlink
は４つのスロットから構成される。各スロットは一例と
して２５６ビットである。これはディジタル方式による
移動通信システムで用いられている無線チャネルに準ず
るものである。

【００３８】〔制御信号の中継〕制御信号の中継手順を
図５に示す。通信端末１２および通信端末１３は基地局
カバーエリア外に位置する通信端末であり、基地局２１
からの制御信号を受信することができないため、電源を
入れても同期を確立することができない。そこで基地局
２１から流される制御信号を基地局カバーエリア内に位
置する通信端末１１により中継を行なう。

【００３９】図外の管理局と通信端末間に交信される制
御信号は、同期情報、基地局情報、中継段数情報および
各種制御情報（発信要求、着信要求、位置登録、新規同
期確立通知、通信リンク設定開始通知、再発信要求通
知）により構成される。この制御信号が中継されること
によって、不感地帯に位置する通信端末１２、１３が同
期を確立することができる。

【００４０】通信端末１１は、基地局カバーエリア内に
位置する通信端末であり、通信端末１１が不感地帯に位
置する通信端末１２および通信端末１３のために送出す
る制御信号は、図４で示した予め設定されている複数の
使用可能な情報チャネル群TCH-１〜TCH-Ｎの中から管理
局（図外）により選択されたチャネル群TCH-１のUplink
における空きチャネル４０３において基地局２１から送
出される。この制御信号は通信端末１２において情報チ
ャネル群TCH-１のチャネル４１１において受信され、情
報チャネル群TCH-２におけるチャネル４１４において中
継送信される。

【００４１】図５では、制御信号が伝送される周波数は
ＣＣＨであり、情報信号（中継の場合には制御信号も伝
送される）が伝送される周波数はそれぞれＴＣＨ１、Ｔ
ＣＨ２、ＴＣＨ３である。図にはＴＣＨ１、ＴＣＨ２が
それぞれ２行に示してあるがこれはそれぞれ同一周波数
である。

【００４２】図５では、上記第一下りチャネルはチャネ
ル４０２に相当し、上記第一上りチャネルはチャネル４
０１に相当する。上記第二下りチャネルはチャネル４０
３に相当し、上記第二上りチャネルはチャネル４０４に
相当する。上記第三下りチャネルはチャネル４１４に相
当し、上記第三上りチャネルはチャネル４１３に相当す
る。

【００４３】以下、情報チャネルに空きチャネルがある
限り同様の手順により制御信号は第ｎチャネルに順次中
継されていく。制御信号を送出するために情報チャネル
を用いるのは、かりに制御チャネルを用いた場合に基地
局カバーエリア内において、基地局が送出する制御信号
と通信端末が送出する制御信号が混在してしまうからで
ある。

【００４４】制御信号を送出する情報チャネルの選択に
ついては、自局が基地局に向かって上位の局と送受信に
使用しているチャネル群と同一のものであっても、異な
るタイミング（チャネル）において制御信号を送出する
ことで中継送信が可能となる。すなわち、通信端末１２
におけるTCH-１とTCH-２が同一のものであってもチャネ
ル４１１と４１３のタイミングが異なるものであれば構
わないということである。その逆として、異なるチャネ
ル群を選択した場合でも上位局と送受信しているタイミ
ング（チャネル）と同一のタイミングにおいて制御信号
を送出することはできない。これは現状の通信端末は送
受信装置を１組備えているものが大半であることによ
る。

【００４５】〔通信端末の基本動作〕通信端末の基本動
作を図６にフローチャートで示す。電源を投入し、ステ
ップ７１では、制御チャネルにおいて基地局からの信号
を受信することができず、自局が不感地帯に位置してい
ると判断した通信端末は、ステップ７２により情報チャ
ネルをスキャンニングし、上述の制御信号を検出した時
点（ステップ７３）で同期確立（ステップ７４）をする
ことができる。同期を確立した通信端末は、さらにその
外側の不感地帯に位置する通信端末のために自ら受信し
た制御信号の中継送信ステップ７７を行う。

【００４６】また、制御信号は定期的に中継されるが、
制御信号を中継している各通信端末は通信端末間で通信
を行なっているわけではないため、通信を必要とするよ
うな各種データ等は制御信号と同一チャネルの中では中
継しない。実際に通信を行なう際には通信リンクを確立
し、通信を開始することになる。ただし、中継を必要と
する通信リンクを設定した場合の信号中継についてはこ
れまでに述べた中継手順に準ずるものとし省略する。

【００４７】〔位置登録〕同期を確立した通信端末は直
ちに位置登録を行なうものとするが、本発明における位
置登録では、通信端末のＩＤ情報（識別情報）を送出す
るだけでなく、中継接続を要している場合には、中継を
行なっている通信端末が自身のＩＤ情報も付加して中継
を行なう。これにより管理局によって通信端末間の接続
情報を一元管理することが可能となる。

【００４８】図７には以上で述べた通信端末が基地局か
らの制御信号を送信するまでの基地局と通信端末との制
御手順を示している。基地局２１から流される制御信号
５０には、基地局２１のＩＤ情報および同期情報が含ま
れており、これを受信した通信端末１１は、同期を確立
し位置登録要求を行う。制御信号５２には、通信端末１
１の位置登録完了通知と情報チャネルの使用情報が含ま
れており、これを受信した通信端末１１は、チャネルの
空き情報によって中継可能と判断し、制御信号５３によ
り基地局２１宛てに中継可能である旨を通知する。これ
を受けた基地局２１は、通信端末１１が中継用に使用す
る情報チャネルの割り当てを行い、そのチャネル情報を
制御信号５４にて送信する。これを受けた通信端末１１
は、基地局２１により割り当てられた情報チャネルの設
定を行い、制御信号５５により中継送信を開始する。制
御信号５５には、基地局２１ＩＤ、同期情報、中継通信
端末１１ＩＤが含まれる。

【００４９】通信端末１２は、電源投入後、制御チャネ
ルのセンスを行うが制御信号を受信できないため、情報
チャネルのセンスを行い通信端末１１の送信する制御信
号５５を受信する。ここで同期を確立し位置登録要求を
行う。制御信号５７には、通信端末１２の位置登録完了
通知と情報チャネルの使用情報が含まれており、これを
受信した通信端末１２は、チャネルの空き情報によって
中継可能と判断し、制御信号５３により基地局２１宛て
に中継可能である旨を通知する。これを受けた基地局２
１は、通信端末１２が中継用に使用する情報チャネルの
割り当てを行い、そのチャネル情報を制御信号５４にて
送信する。これを受けた通信端末１２は、基地局２１に
より割り当てられた情報チャネルの設定を行い、制御信
号５８により中継送信を開始する。制御信号５５には、
基地局２１ＩＤ、同期情報、中継通信端末１１ＩＤ、中
継通信端末１２ＩＤが含まれる。

【００５０】また、太矢印により電波有効範囲を示して
いるが、有効範囲Ａは基地局２１に対応し、有効範囲Ｂ
は通信端末１１に対応し、有効範囲Ｃは通信端末１２に
対応している。

【００５１】〔発着信時の中継制御〕制御信号の中継に
用いる局間の接続関係を実際の通信リンクと区別しサブ
リンクと定義する。通信リンクおよびサブリンクの例を
図８に示す。通信端末の発着信について、基地局カバー
エリア内に位置する通信端末に関しては、基地局からの
制御信号が受信可能なため、その制御信号に従って発着
信を行なうことができる。不感地帯に位置する通信端末
は、サブリンクを用いて、自局の上位局を仮の基地局と
みなすことにより発着信を行なうことが可能となる。

【００５２】網側との制御信号の交信から実際に通信に
入る際には、これまでサブリンク用に使用していた情報
チャネルをそのまま通信リンクに用いることにより、不
感地帯に位置する通信端末に関しても通信を行なうこと
が可能となる。

【００５３】具体的には図８（ａ）において、通信端末
１３０が発信する際には、発信要求信号を管理局宛てに
送出する。これを受信した管理局は通信リンク設定の
為、通信端末１３０に関係するリンク接続情報を参照し
て、通信リンクを決定し、通信リンク形成に関与する通
信端末１１１、通信端末１２２に対して通信リンク設定
開始通知信号を送出する。これまで通信端末１３０、通
信端末１２２、通信端末１１１に関連してサブリンクを
形成していたが、通信リンク形成に関与しない通信端末
１２３、通信端末１３１に対して、新たなサブリンク検
出を促すための新規同期確立通知信号を送出する。これ
を受信した通信端末１２３、通信端末１３１はサブリン
ク検出動作に入り、情報チャネルをスキャンニングし、
他通信端末の送出する制御信号を検出した時点で新たな
サブリンク２１─１１２−１２３−１３１に加えられる
（図８（ｂ））。

【００５４】一方管理局からの通信リンク設定開始通知
信号を受信した通信端末１１１、通信端末１２２は、通
信リンクを設定する動作に入る。これにより図８（ｂ）
における通信リンク２１−１１１−１２２−１３０が確
立される。また、着信の際には管理局がリンク接続情報
を参照して通信リンクを決定し、その後の手順は発信時
と同様である。

【００５５】移動局が制御信号を中継している、すなわ
ちサブリンクを形成している際には複数の下位局を収容
することができる。そのため、サブリンクを形成してい
る状況において自局に着信がかかった場合には、下位局
および同レベル以上（すなわち中継回数が当該通信端末
と同数かそれ未満）に位置しサブリンクを形成している
通信端末に対して、自局以外の通信端末に新たに同期す
る旨の信号（新規同期確立通知信号）を、管理局が保有
する局間リンク接続情報を参照して当該通信端末のリン
ク設定に関与している通信端末全てに送信する。

【００５６】また、サブリンクを形成しいてる状況にお
いて自局が発信する際には、発信要求信号を管理局宛に
送信するが、通信端末からの発信要求信号を受信した管
理局は、着信時と同様の手順によりリンク接続に関与し
ている通信端末全てに、新規同期確立通知信号を送出す
る。ただし発着信の両方とも、通信リンクの確立に関与
する通信端末に対しては通信リンク設定開始通知信号を
送出するものとする。例えば図８（ａ）において通信端
末１２３に着信がかかった場合、通信リンクは２１−１
１１−１２３という接続設定が行なわれる。そのため通
信リンク設定に関与する通信端末１１１には管理局から
通信リンク設定開始信号が送出される。また、これまで
通信端末１２３と直接的にサブリンクの形成に関与して
いた通信端末１３１および間接的に関与していた通信端
末１２２、通信端末１３０に対して、管理局は新規同期
確立用通知信号を送出する。以上により、それぞれの通
信端末は管理局からの指示により他の中継接続の検出動
作、あるいは通信リンク設定動作に入る。

【００５７】通信リンクを形成している中継中通信端末
の発着信は次のように行なう。中継用通信端末は、すで
に述べたように基本的に通信待機状態にあるが、実際に
他通信端末の通信を中継中に発信しようとした通信端末
は、自局にて基地局側からの信号と通信中通信端末から
の信号の中継送信を中断し、これまで設定されていた通
信リンクを使用し、管理局宛に発信要求信号を送出す
る。これを受信した管理局は新規同期確立通知信号を通
信リンク形成に関与している通信端末に向けて送出す
る。これを受けた元通信中継中通信端末は、サブリンク
形成状態に移行する。

【００５８】管理局は通信を行なっていた通信端末に対
しては再発信要求通知信号を送出し、他の通信リンクを
再び設定することを促す。これを受けた元通信中通信端
末は新たな通信リンク確立のために再び他チャネルをス
キャンニングする動作に入り、上述した手順により通信
リンクが確立された時点で保留していた通信を再開す
る。

【００５９】他通信端末の通信を中継中に着呼がかかっ
た場合には、それまでの通信を管理局により一旦保留
し、管理局が新規同期確立通知信号を通信リンク形成に
関与している通信端末に向けて送出する。これを受けた
元通信中継中通信端末は、サブリンク形成状態に移行す
る。

【００６０】管理局は通信を行なっていた通信端末に対
しては再発信要求通知信号を送出し、他の通信リンクを
再び設定することを促す。これを受けた元通信中通信端
末は新たな通信リンク確立のために再び他チャネルをス
キャンニングする動作に入り、上述した手順により通信
リンクが確立された時点で保留していた通信を再開す
る。

【００６１】以上述べたように基本的手順は発信で説明
したが、着信側ではこの手順の対応手順として同様に理
解することができるので説明を省略する。

【００６２】〔中継通信品質劣化時の中継制御〕通信端
末や中継用通信端末の移動、あるいは電波障害物の出現
などにより、無線回線の品質が劣化した場合、通信中に
おける通信リンク・無線チャネルの変更を行なう。具体
的には、通信中に回線品質の劣化を検出した通信端末、
あるいは中継用通信端末は、現在通信あるいは中継に使
用していないタイムスロットにおいて周辺通信端末の送
出する制御信号の検出を行なう。これはある設定された
閾値以上のレベル劣化を認めた通信端末が直ちに他通信
端末の送出する制御信号の検出を行なう。このとき、当
該通信端末は通信中であっても通信を一時保留すること
はない。同期検出に成功した通信端末は、その情報を管
理局宛てに送出する。このとき使用されるリンクは新し
く検出されたサブリンクである。

【００６３】管理局は、通信端末から送られてくる回線
品質の情報（例えば電波受信レベル）により、通信リン
クを変更する必要があると判断した場合には、通信リン
ク設定開始通知信号を通信リンク変更を必要とする通信
端末に対して送出する。また、旧通信リンクの形成に関
与し、新規通信リンクに関係しない通信端末に対して
は、新規同期確立通知信号を送出し、サブリンク形成状
態に移行することを促す。

【００６４】例えば図８（ｂ）においては、通信端末１
３０が通信中であるが、通信端末１３０が回線品質の劣
化を検出し、周辺通信端末の送出する制御信号の検出を
行なった結果、通信端末１２１の送出する制御信号が検
出された場合、通信端末１３０は現在通信中の回線品質
および新規検出制御信号の回線品質情報をサブリンク１
２１−１１０−２１を介して管理局へ送信する。これを
受けた管理局が通信端末１３０の通信リンク変更を認め
た場合、管理局は新たな通信リンク形成に関与する通信
端末１２１、通信端末１１０に対して通信リンク設定開
始通知信号を送出する。また、これまで通信リンクの形
成に関与してきた通信端末１２２、通信端末１１１に対
しては新規同期確立通知信号を送出し、サブリンク形成
状態へ移行させる。この結果、通信ルートは変更され図
８（ｃ）の状態になる。以上記した手順により、回線品
質劣化時の通信リンク変更が可能となる。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、通信端末が不感地帯に位置し
ている場合においても、周囲に信号を中継することので
きる別の通信端末が存在していれば、この別の通信端末
が中継接続を行うことにより、同期を確立し、基地局カ
バーエリアに位置している時と同様に通信を行なうこと
ができる効果がある。

【００６６】本発明は、基地局のカバーエリアの外に位
置する通信端末についても通信ができる。本発明は、基
地局のカバーエリアの外に位置するが、基地局のカバー
エリア内に位置する他の通信端末と接続可能である場合
に、通信を可能とすることができる。

【００６７】本発明は、中継用の通信端末として、一つ
の企業の内部でビルの中の電波不感地域に対して簡便に
中継接続を行うようにして利用することができる。本発
明は、自己の所有する自動車に設備されている通信端末
を中継接続用の通信端末として利用し、携帯して移動す
る通信端末が電波の届かない場所に進入しても通信を行
うようにして利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の方式概念図。

【図２】本発明実施例通信端末のハードウェア構成図。

【図３】本発明実施例のシステム構成図。

【図４】本発明実施例の無線チャネル構成図。

【図５】本発明実施例の中継接続制御を説明する図。

【図６】本発明実施例通信端末の基本的動作を説明する
フローチャート。

【図７】本発明実施例方式の制御シーケンス図。

【図８】本発明実施例方式の通信リンクとサブリンクを
説明する図。

【図９】基地局と電波不感地帯を説明する図。

【図１０】電波不感地帯を基地局の追加によりカバーす
ることを説明する図。

【図１１】電波不感地帯を基地局の再配置によりカバー
することを説明する図。

【符号の説明】

１１、１２、１３、１４、１５通信端末２１、２２、２３基地局３１管理局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小菅康晴東京都新宿区西早稲田１丁目６番１号早稲田大学内 (56)参考文献特開平７−162935（ＪＰ，Ａ) 特開平６−311096（ＪＰ，Ａ) 特開平２−155319（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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一以上の基地局と、移動可能な通信端末
と、前記基地局の上位局として前記通信端末の位置情報
を登録管理する一つの管理局とを備えた移動無線通信方
式において、少なくとも一部の前記通信端末に、前記基
地局からの第一下りチャネルに送信される信号に含まれ
る情報をこの第一下りチャネルとは別の第二下りチャネ
ルに中継送信する手段と、この中継送信された第二下り
チャネルに対応する第二上りチャネルに到来する信号に
含まれる情報を前記基地局に宛て前記第一下りチャネル
に対応する第一上りチャネルに中継送信する手段とを備
え、前記管理局に、前記第二下りチャネルおよび前記第二上
りチャネルを空きチャネルの中から選択しそのチャネル
情報を前記第一下りチャネルに送信する情報の中で指定
する手段を備え、前記中継送信する手段は、第一下りチャネルに到来する
情報の中で指定された第二下りチャネルを選択する手段
を含み、前記通信端末は、通信待機中は前記第一下りチャネルと
して制御チャネルを選択する手段を含み、前記中継送信する手段は、前記第二下りチャネルとして
情報チャネルを選択する手段を含むことを特徴とする移
動無線通信方式。
【請求項２】前記管理局は、一つの通信端末から第一
上りチャネルに到来する情報の中に第二の通信端末に対
する中継が確立されたことを識別した後にその第二の通
信端末に対してさらに第三の通信端末に中継する第三下
りチャネルを指定する手段を備えた請求項１記載の移動
無線通信方式。
【請求項３】前記管理局には、制御チャネルで待機中
であった通信端末およびその通信端末に中継され待機中
であった通信端末の一つが通信状態に転換されたときに
は前記第一下りチャネルおよび前記第一上りチャネルと
して制御チャネルに代え情報チャネルを指定する旨の情
報を前記基地局からその制御チャネルに送信させる手段
を備えた請求項１記載の移動無線通信方式。
【請求項４】前記通信端末は、通信待機中であって他
の通信端末を中継中に通信状態に転換されたときには、
下りチャネルに中継を中止する旨の情報を送信し中継を
中止する手段を備えた請求項１記載の移動無線通信方
式。
【請求項５】前記通信端末は、下りチャネルに中継を
中止する旨の情報を送信した後にその下りチャネルに使
用していたチャネルを情報チャネルとして使用する手段
を含む請求項４記載の移動無線通信方式。
【請求項６】前記通信端末は、通信待機中または通信
状態にあり通信品質が所定値を下回るときに制御チャネ
ルで新たに接続すべき基地局を探索し、接続すべき基地
局がないときに情報チャネルで新たに接続すべき中継用
の通信端末を探索する手段を備えた請求項１記載の移動
無線通信方式。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の移
動通信方式に利用する通信端末。