JP3465228B2 - 移動体通信システム及びそれに用いる直接通話方法 - Google Patents

移動体通信システム及びそれに用いる直接通話方法

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JP3465228B2
JP3465228B2 JP2000046684A JP2000046684A JP3465228B2 JP 3465228 B2 JP3465228 B2 JP 3465228B2 JP 2000046684 A JP2000046684 A JP 2000046684A JP 2000046684 A JP2000046684 A JP 2000046684A JP 3465228 B2 JP3465228 B2 JP 3465228B2
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真二 山角
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信システム
及びそれに用いる直接通話方法に関し、特に移動体通信
システムにおける移動無線局間の通話方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、移動体通信システムにおいては、
無線出力の小さな移動無線局と、それを収容するピコセ
ルと呼ばれるサービスエリアが小さい無線基地局と、サ
ービスエリアが隣接する複数の無線基地局を管理する無
線制御局とからなっている。
【0003】この移動体通信システムにおいては、サー
ビスエリア内を高速で移動する移動無線局が無線基地局
のサービスエリアを隣接する別のエリアヘ移動する際
に、移動無線局と無線基地局との間で位置登録手順が頻
繁に行われるため、無線チャネル(CH)が逼迫した
り、またはサービスエリアを移る時に呼をいったん終話
させて新たに呼接続するために通話品質が劣化したりす
る。
【0004】これを回避するために、ピコセルのサービ
スエリアを持つ複数の無線基地局をグループ化して管理
し、他グループのサービスエリアヘ移動する時は従来通
りに位置登録手順を行い、グループ内では移動する移動
無線局の位置登録手順を簡素化することで、無線チャネ
ルの使用を抑制し、システム全体の無線周波数を有効に
使い、かつ通話中の移動無線局の回線品質を向上させて
いる。
【0005】従来の携帯電話サービスやCDMA(Co
de Division Multiple Acce
ss)通信システムにおいては、複数の無線基地局の下
り方向電波又は信号を使い、移動無線局が受信電界や基
準時間、及び電波到達時間等を使った位置検索システム
がある。この位置検索システムについては、特開平7−
38951号公報や特開平10−48322号公報、及
び特開平7−181242号公報等に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置検索システムでは、ネットワーク内での移動基地局
の位置を補足するにとどまっており、別途契約者からの
特定の移動局の位置を検索依頼するサービスを行うだけ
である。
【0007】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、ネットワークを介さずに移動無線局間で直接通信
(通話)を行うことができ、ネットワークの負荷軽減と
利用者の課金負担軽減とを図ることができる移動体通信
システム及びそれに用いる直接通話方法を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による移動体通信
システムは、無線基地局管理局の制御で無線基地局を介
して複数の移動無線局間で通信を行うCDMA(Cod
e DivisionMultiple Acces
s)方式の移動体通信システムであって、前記移動無線
局側から要求された時に前記無線基地局を介さずに前記
複数の移動無線局間での直接通信が可能か否かを判定す
る判定手段と、前記判定手段で前記直接通信が可能と判
定された時に前記直接通信を前記複数の移動無線局各々
に指示する通信制御手段とを前記無線基地局管理局に備
え、前記通信制御手段からの指示に応答して前記直接通
信を行う直接通信専用回路を前記複数の移動無線局各々
に備え 前記直接通信は、前記複数の移動無線局間の予
め設定された無線フレームを時分割して行っている。
【0009】本発明による直接通話方法は、無線基地局
管理局の制御で無線基地局を介して複数の移動無線局間
で通信を行うCDMA(Code Division
Multiple Access)方式の移動体通信シ
ステムの直接通話方法であって、前記移動無線局側から
要求された時に前記無線基地局を介さずに前記複数の移
動無線局間での直接通信が可能か否かを判定するステッ
プと、前記直接通信が可能と判定された時に前記直接
を前記複数の移動無線局各々に指示するステップとを
前記無線基地局管理局に備え、前記無線基地局管理局
らの指示に応答して前記直接通信を行う直接通信専用回
路を起動するステップを前記複数の移動無線局各々に備
前記直接通信は、前記複数の移動無線局間の予め設
定された無線フレームを時分割して行っている。
【0010】すなわち、本発明の移動体通信システム
は、通常の移動無線局とネットワーク側との発呼着呼手
順による通話に加え、位置検索システムによって移動無
線局を補足し、二者が至近距離であれば移動無線局の専
用回路を起動させ、無線同期及び通信同期を確立した
後、二者間通話に切替えている。
【0011】移動無線局は移動無線局間通信専用受信回
路を装着し、無線基地局からの指示で二者間通話手順を
行い、手順が完了したらネットワーク側に通知し、切替
え許可が出れば移動無線局間の二者通話に切替える。二
者間の通話が終了したなら、ネットワーク側に通知す
る。
【0012】CDMA通信システムでは1または複数の
無線基地局がサービスエリアを共有している。また、C
DMA通信システムでは通話中、1つの基地局が必ず移
動無線局との距離(伝搬遅延時間)を把握している。
【0013】このCDMA通信システムにおいては運用
として、2,3基の無線基地局が1つの移動無線局をサ
ービスエリアに持っている。1基の無線基地局からは方
向もある程度限定できるが、正確な位置までは決定でき
ない。そこで、複数の無線基地局からの距離(伝搬遅延
時間)を無線基地局管理局で管理することで、位置が決
定される。
【0014】この方法によって、2つの移動無線局が通
話を行っていて通話品質が維持できる距離と判断したな
ら移動無線局に連絡し、無線基地局を介さず2者間で通
話を行う。
【0015】基準タイミングが必要であるので、一番近
い無線基地局から下り信号を受取りながら別回路で移動
無線局同士の回線を開く。終話時には無線基地局に終話
を連絡する。通話途中で回線が切れても終話として無線
基地局に連絡する。そうしないとネットワーク側から切
離されているので2者が通話中でも着信がある場合に応
答できなくなるからである。
【0016】これによって、CDMA通信システムにお
いて、通話中の移動無線局の位置を検索し、移動無線局
同士の通話時に2者の距離を計算し、近距離であれば無
線基地局を介さずに直接2者間で通話を行うことで、C
DMA通信システムからの通話回線が切離されるので、
ネットワークが軽くなるとともに、加入者としても課金
されないので、金銭的に有利となる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による
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において、本発明の一実施例による移動体通信システ
ムは無線基地局管理局1の制御によって無線基地局(B
TS)2を介して移動無線局(MS−A)3と移動無線
局(MS−B)4との間で無線通信を行っている。
【0018】無線基地局管理局1は移動無線局間通話制
御部11と、移動無線局間距離推測部12と、電界強度
等推測部13とを備え、移動無線局3,4はそれぞれ通
話制御部31,41(通話制御部41は図示せず)と、
直接通話モード送受信器32,42(直接通話モード送
受信器42は図示せず)とを備えている。
【0019】移動無線局3,4間の通信(通話)を行う
には、移動無線局3,4が直接通信(通話)を希望し、
かつ二者が安定した通信(通話)ができる距離でなけれ
ばならない。そこで、無線基地局管理局1(ネットワー
ク側)は移動無線局間距離推測部12によって直接通信
を希望する移動無線局3,4の位置を無線基地局2を介
して検索し、移動無線局3,4間の距離を推測する。
【0020】無線基地局管理局1は移動無線局3,4間
の距離が推測できたら、電界強度等推測部13によって
電界強度等を推測する。移動無線局間通話制御部11は
移動無線局3,4間で十分通信(通話)可能距離と判断
すると、直接通信を希望する移動無線局3,4に直接通
話モード送受信器32,42を起動するように通知す
る。
【0021】その後に、移動無線局間通話制御部11は
移動無線局3,4間の通信チャネルの指定や無線周波
数、及び接続コード等の通知を出し、移動無線局3,4
間の直接通信手順にしたがって移動無線局3,4間で無
線同期、信号同期をとる。
【0022】移動無線局3,4は無線基地局管理局1か
ら移動無線局間直接通信準備の通知を受けると、直接通
話モード送受信器32,42を起動し、無線基地局管理
局1から通知を受けた無線周波数、接続コードを直接通
話モード送受信器32,42に設定し、互いに無線同
期、信号同期をとる。
【0023】移動無線局3,4間の通話が終了し、移動
無線局間接続手順が終了すると、発呼を行った移動無線
局3が無線基地局管理局1に対して移動無線局間直接通
信手順が終了したことを通知する。尚、移動無線局間距
離推測部12による距離の推測及び電界強度等推測部1
3による電界強度等の推測は当業者によく知られた技術
なので、その詳細な方法等の説明は省略する。
【0024】図2及び図3は図1の無線基地局2及び移
動無線局3,4の通信を示す図である。図2において、
無線区間のインタフェースは無線基地局2から各移動無
線局3,4向けの下り方向の信号については無線チャネ
ルA、フォーマットDで行われ、各移動無線局3,4か
ら無線基地局向けの上り方向信号については無線チャネ
ルB、フォーマットUで行っているとする。
【0025】図3において、移動無線局3,4の直接通
話モード送受信器32,42は、移動無線局3から移動
無線局4へ向かう信号は無線チャネルD、フォーマット
Uとし、対向する移動無線局4から移動無線局3へ向か
う信号は無線チャネルC、フォーマットUとする。
【0026】移動無線局3は無線基地局2へ通話中を知
らせるショートメッセージ用に無線チャネルB、フォー
マットUも多重して送信する。このショートメッセージ
は移動無線局4では復調しない。
【0027】図4は本発明の一実施例による移動体通信
システムの位置登録手順を示すシーケンスチャートであ
る。図4において、移動無線局3,4が無線基地局2に
位置登録要求を送信すると、無線基地局2は無線基地局
管理局1にその位置登録要求を送信する。無線基地局管
理局1は位置登録要求を受信すると、認証要求を無線基
地局2に送信する。無線基地局2は無線基地局管理局1
からの認証要求を移動無線局3,4に送信する。
【0028】移動無線局3,4は無線基地局2から認証
要求を受信すると、それに対する認証応答を無線基地局
2に送信する。無線基地局2は移動無線局3,4からの
認証応答を無線基地局管理局1に送信する。無線基地局
管理局1は認証応答を受信すると、移動無線局3,4か
らの位置登録を受付け、その旨(位置登録受付)を無線
基地局2に送信する。無線基地局2は無線基地局管理局
1からの位置登録受付を移動無線局3,4に送信する。
これによって、移動無線局3,4の位置登録が行われ
る。
【0029】図5及び図6は本発明の一実施例による移
動体通信システムの通常の通話接続手順を示すシーケン
スチャートである。これら図1と図5と図6とを参照し
て本発明の一実施例による移動体通信システムの通常の
通話接続手順について説明する。
【0030】移動無線局3がオフフックして発呼要求を
無線基地局2に送信すると、無線基地局2は移動無線局
3からの発呼要求Aを無線基地局管理局1に送信する。
無線基地局管理局1は発呼要求Aを受信すると、認証要
求Aを無線基地局2に送信する。無線基地局2は無線基
地局管理局1からの認証要求Aを受信すると、移動無線
局3に認証要求を送信する。
【0031】移動無線局3は無線基地局2から認証要求
を受信すると、それに対する認証応答を無線基地局2に
送信する。無線基地局2は移動無線局3からの認証応答
Aを無線基地局管理局1に送信する。無線基地局管理局
1は認証応答Aを受信すると、無線チャネル指定Aを無
線基地局2に送信し、無線基地局2は無線チャネル指定
を移動無線局3に送信する。
【0032】その後、無線基地局2は無線電界/エラー
等の通知を移動無線局3に送信する。移動無線局3は無
線基地局2からの無線電界/エラー等の通知を受信する
と、無線情報確認を無線基地局2に送信する。
【0033】無線基地局管理局1は無線チャネル指定A
を送信した後に、接続Aを無線基地局2に送信し、無線
基地局2は接続を移動無線局3に送信する。移動無線局
3は無線基地局2から接続を受信すると、それに対する
接続応答を無線基地局2に送信する。無線基地局2は移
動無線局3からの接続応答を受信すると、接続確認Aを
無線基地局管理局1に送信する。無線基地局管理局1は
接続確認Aを受信すると、呼出しBを無線基地局2に送
信し、無線基地局2は呼出しを移動無線局4に送信す
る。
【0034】移動無線局4が無線基地局2からの呼出し
に応答して受信電界等報告を無線基地局2に送信する
と、無線基地局2は呼出応答Bを無線基地局管理局1に
送信する。すると、無線基地局管理局1は認証要求Bを
無線基地局2に送信し、無線基地局2は認証要求を移動
無線局4に送信する。
【0035】移動無線局4は無線基地局2から認証要求
を受信すると、それに対する認証応答を無線基地局2に
送信する。無線基地局2は移動無線局4からの認証応答
Bを無線基地局管理局1に送信する。無線基地局管理局
1は認証応答Bを受信すると、無線チャネル指定Bを無
線基地局2に送信し、無線基地局2は無線チャネル指定
を移動無線局4に送信する。
【0036】無線基地局管理局1は無線チャネル指定B
を送信した後に、無線情報通知Bを無線基地局2に送信
し、無線基地局2は無線電界等通知を移動無線局4に送
信する。移動無線局4は無線基地局2から無線電界等通
知を受信すると、それに対する無線情報確認を無線基地
局2に送信する。無線基地局2は移動無線局4からの無
線情報確認を受信すると、無線情報確認Bを無線基地局
管理局1に送信する。無線基地局管理局1は無線情報確
認Bを受信すると、接続Bを無線基地局2に送信し、無
線基地局2は接続を移動無線局4に送信する。
【0037】これに対して、移動無線局4は無線基地局
2から接続を受信すると、それに対する接続応答を無線
基地局2に送信する。無線基地局2は移動無線局4から
の接続応答を受信すると、接続応答Bを無線基地局管理
局1に送信する。これによって、移動無線局3,4間の
通話が確立する。
【0038】一方、移動無線局3がオンフックして終話
要求を無線基地局2に送信すると、無線基地局2は移動
無線局3からの終話要求Aを無線基地局管理局1に送信
する。無線基地局管理局1は移動無線局3からの終話要
求Aを受付けると、終話受付Aを無線基地局2に送信す
る。無線基地局2は無線基地局管理局1からの終話受付
Aを受信すると、移動無線局3に終話受付を送信する。
【0039】無線基地局管理局1は終話受付Aを送信し
た後に、通話チャネル開放通知Aを無線基地局2に送信
し、無線基地局2は通話チャネル開放通知を移動無線局
3に送信する。また、無線基地局管理局1は通話チャネ
ル開放通知Aを送信した後に、通話チャネル開放通知B
を無線基地局2に送信し、無線基地局2は通話チャネル
開放通知を移動無線局4に送信する。移動無線局3,4
はそれぞれ無線基地局2からの通話チャネル開放通知に
応答して通話チャネル開放応答を無線基地局2に送信す
る。
【0040】無線基地局2は移動無線局3,4から通話
チャネル開放応答を受信すると、無線チャネル切断通知
をそれぞれ移動無線局3,4に送信する。移動無線局
3,4は無線基地局2からの無線チャネル切断通知を受
信すると、無線チャネル切断応答をそれぞれ無線基地局
2に送信する。無線基地局2は移動無線局3,4から無
線チャネル切断応答を受信すると、無線チャネル切断応
答A及び無線チャネル切断応答Bを無線基地局管理局1
に送信する。これによって、移動無線局3,4間の通話
が終了する。
【0041】図7及び図8は図1の無線基地局管理局1
の処理動作を示すフローチャートであり、図9及び図1
0は図1の移動無線局3,4の処理動作を示すフローチ
ャートである。また、図11〜図14は本発明の一実施
例による移動体通信システムの二者通話接続手順を示す
シーケンスチャートである。
【0042】これら図1と図7〜図14とを参照して本
発明の一実施例による移動体通信システムの動作につい
て説明する。以下、移動無線局3が発呼し、移動無線局
4で着呼した場合について説明する。
【0043】移動無線局3が発呼すると、無線基地局管
理局1は移動無線局3との接続を完了した後に(図7ス
テップS1)、移動無線局4との接続を完了させる(図
7ステップS2)。この後に、移動無線局3は無線基地
局2を介して移動無線局3との通話を開始する(図7ス
テップS3,図9ステップS21,22)。この間の接
続手順は上述した通常の通話接続手順と同様である。移
動無線局3,4間で直接通信(通話)を行わない場合に
は(図7ステップS4,図9ステップS23)、このま
ま通常の通話接続が続行される。
【0044】一方、移動無線局3,4間で直接通信(通
話)を行う場合には(図7ステップS4,図9ステップ
S23)、移動無線局3,4が直接通信(通話)を希望
し、かつ二者間の距離が安定した通信(通話)を行える
距離でなければならない。そこで、無線基地局管理局1
(ネットワーク側)は直接通信を希望する移動無線局
3,4の位置を無線基地局2を介して検索し、移動無線
局3,4の互いの距離を推測する(図7ステップS
5)。この場合、無線基地局管理局1は移動無線局3,
4の互いの距離が予め設定された所定値を越えていれ
ば、そのまま通常の通話接続を続行する。
【0045】この移動無線局3,4の互いの距離を推測
する場合、無線基地局2は無線基地局管理局1からサー
ビス内容等の報知情報が送られてくると、その報知情報
を移動無線局3,4に送信する。移動無線局3は報知情
報に応答して位置登録要求を無線基地局2に送信する。
【0046】無線基地局2は位置登録要求を受信する
と、位置登録要求、受信電界・距離・伝搬遅延時間通知
Aを無線基地局管理局1に送信し、無線基地局管理局1
から位置登録確認が送られてくると、その位置登録確認
を移動無線局3に送信する。
【0047】その後に、無線基地局2は無線基地局管理
局1から位置登録通知要求Bが送られてくると、その位
置登録通知要求を移動無線局4に送信する。移動無線局
4は位置登録通知要求に応答して位置登録通知を無線基
地局2に送信する。
【0048】無線基地局2は位置登録通知を受信する
と、位置登録通知、受信電界・距離・伝搬遅延時間通知
Bを無線基地局管理局1に送信する。これによって、無
線基地局管理局1は移動無線局3,4に二者通信機能が
あるか、移動無線局3,4が近接エリアにあるか、二者
間の距離が十分近いか、二者間通話が可能かを判定する
(図11参照)。
【0049】無線基地局管理局1は移動無線局3,4の
互いの距離が予め設定された所定値以下であれば、電界
強度等を推測して十分通信(通話)可能距離と判断した
ら、直接通信を希望する移動無線局3,4に直接通話モ
ード送受信機32,42を起動するように通知する(図
7ステップS6)。
【0050】続いて、無線基地局管理局1は移動無線局
3,4間の通信チャネルの指定や無線周波数、接続コー
ド等の通知を出して移動無線局(MS)間直接通話の準
備を行い(図7ステップS7)、以下、移動無線局3,
4間の直接通信手順にしたがって移動無線局3,4間で
無線同期、信号同期をとる。
【0051】移動無線局3,4は無線基地局管理局1か
ら移動無線局間直接通信準備の通知を受けると、直接通
話モード送受信機32,42を起動し(図9ステップS
24)、無線基地局管理局1から通知を受けた無線周波
数、接続コードを設定し(図9ステップS25)、互い
に無線同期、信号同期をとる(図9ステップS26)。
【0052】移動無線局間接続手順が終了したら、発呼
を行った移動無線局3が無線基地局管理局1に対して移
動無線局間直接通信手順が終了したことを通知する(図
9ステップS27,S28)。
【0053】すなわち、無線基地局2は無線基地局管理
局1から二者間通信準備通知Aが送られてくると、その
二者間通信準備通知を移動無線局3に送信する。移動無
線局3は二者間通信準備通知に応答して直接通話モード
送受信機32を起動し、回路起動応答を無線基地局2に
送信する。
【0054】無線基地局2は回路起動応答を受信する
と、回路起動応答Aを無線基地局管理局1に送信し、無
線基地局管理局1から無線チャネル指定Aが送られてく
ると、その無線チャネル指定を移動無線局3に送信す
る。また、無線基地局2は無線基地局管理局1から無線
情報通知Aが送られてくると、その無線情報通知を移動
無線局3に送信する。移動無線局3は無線情報通知に応
答して無線情報確認を無線基地局2に送信する。無線基
地局2は無線情報確認を受信すると、その無線情報確認
Aを無線基地局管理局1に送信する。
【0055】同様に、無線基地局2は無線基地局管理局
1から無線チャネル指定Bが送られてくると、無線チャ
ネル指定・二者間通信準備を移動無線局4に送信する。
また、無線基地局2は無線基地局管理局1から無線情報
通知Bが送られてくると、その無線情報通知を移動無線
局4に送信する。移動無線局4は無線チャネル指定・二
者間通信準備に応答して直接通話モード送受信機42を
起動し、無線チャネル指定・二者間通信準備応答を無線
基地局2に送信する。無線基地局2は無線チャネル指定
・二者間通信準備応答を受信すると、無線情報応答Bを
無線基地局管理局1に送信する。
【0056】その後に、無線基地局2は無線基地局管理
局1から通話チャネル指定A,Bが送られてくると、そ
の通話チャネル指定を移動無線局3,4に送信する。移
動無線局3,4は通話チャネル指定に応答して通話チャ
ネルを設定し、通信チャネル準備完了通知を無線基地局
2にそれぞれ送信する。無線基地局2は通信チャネル準
備完了通知を受信すると、通信チャネル準備完了通知
A,Bを無線基地局管理局1に送信する(図12参
照)。
【0057】無線基地局管理局1は移動無線局3から移
動無線局間直接通信手順の終了が通知されると、直接通
話準備完了であるとして移動無線局3,4への送信を直
接通話チャネルに変更する(図8ステップS8,S
9)。また、移動無線局3は移動無線局4との通話が可
能になると(図9ステップS27)、無線基地局管理局
1に移動無線局3,4間で直接通話モードに入ったこと
を通知する(図10ステップS28)。
【0058】無線基地局管理局1は移動無線局3,4間
で直接通話モードに入ったことが通知されると(図8ス
テップS10)、移動無線局3,4間で直接通話が行わ
れている間(図8ステップS11)、移動無線局3から
直接通話中が通知されてくるかどうかを監視する(図8
ステップS12)。ここで、直接通話中の通知はショー
トメッセージ等を使用して通知する方法が考えられる。
【0059】移動無線局3は移動無線局4との間で直接
通話が行われている間(図10ステップS29)、移動
無線局4との間の直接通話が終了でなければ(図10ス
テップS30)、無線基地局管理局1に対して直接通話
中であることを通知する(図10ステップS31)。
【0060】すなわち、無線基地局2は無線基地局管理
局1から二者間通話チャネル同期捕捉Aが送られてくる
と、二者間通話チャネル送受信開始を移動無線局3に送
信する。移動無線局3は二者間通話チャネル送受信開始
に応答して二者間通話無線チャネルD(FD ch)/
フォーマットU送信開始を移動無線局4に送信する。こ
れによって、移動無線局4では二者間通話無線チャネル
D(FD ch)/フォーマットU受信同期が確立す
る。
【0061】また、無線基地局2は無線基地局管理局1
から二者間通話チャネル同期捕捉Bが送られてくると、
二者間通話チャネル送受信開始を移動無線局4に送信す
る。移動無線局4は二者間通話チャネル送受信開始に応
答して二者間通話無線チャネルC(FC ch)/フォ
ーマットU送信開始を移動無線局3に送信する。これに
よって、移動無線局3では二者間通話無線チャネルC
(FC ch)/フォーマットU受信同期が確立する。
【0062】この後、移動無線局3,4はそれぞれ通信
チャネルを開き、移動無線局3,4間で直接通話が行わ
れる。移動無線局3は二者間通信開始を無線基地局2に
送信し、無線基地局2はその二者間通信開始を無線基地
局管理局1に送信する。無線基地局2は二者間通信開始
を送信した後、移動無線局3,4に通話チャネル開放通
知を送信する。移動無線局3,4は通話チャネル開放通
知に応答して対無線基地局2向け通話チャネルを閉塞す
る(図13参照)。
【0063】移動無線局3は移動無線局4との間の直接
通話が終了であれば(図10ステップS30)、無線基
地局管理局1に対して直接通話が終了したことを通知し
(図10ステップS32)、送信チャネルを開放して直
接通話モード送受信機32を停止する(図10ステップ
S33)。この時、移動無線局4も送信チャネルを開放
して直接通話モード送受信機42を停止する。
【0064】無線基地局管理局1は移動無線局3からの
直接通話中の通知が一定時間なく(図8ステップS1
2,S14)、切断したとみなした場合(図8ステップ
S15)、あるいは移動無線局3から直接通話終了が通
知されると(図8ステップS13)、移動無線局3,4
間の終話処理を行う(図8ステップS16)。
【0065】すなわち、移動無線局3はオンフックする
と、予備終話通知を移動無線局4に送信する。移動無線
局4は二者間通話チャネル/フォーマットU送受信を停
止し、予備終話通知受付を移動無線局3に送信する。移
動無線局3は予備終話通知受付を受信すると、二者間通
話チャネル/フォーマットU送受信を停止し、ネットワ
ークへの通知を行うために二者間通信終了通知を無線基
地局2に送信する。無線基地局2は二者間通信終了通知
を受信すると、二者間通信終了通知Aを無線基地局管理
局1に送信する。
【0066】無線基地局2は無線基地局管理局1から二
者間通話チャネル開放通知A,Bが送られてくると、二
者間通話チャネル開放通知を移動無線局3,4に送信す
る。移動無線局3,4は二者間通話チャネル開放通知に
応答して二者間通話チャネルを開放する。移動無線局3
は二者間通話チャネルを開放した後、二者間通話チャネ
ル開放確認を無線基地局2に送信し、無線基地局2は二
者間通話チャネル開放確認Aを無線基地局管理局1に送
信する(図14参照)。
【0067】上述した処理動作において無線区間のイン
タフェースは無線基地局2から各移動無線局3,4向け
の下り方向の信号について、無線チャネルA、フォーマ
ットDで行われ、各移動無線局3,4から無線基地局2
向けの上り方向信号について、無線チャネルB、フォー
マットUで行っているとする。
【0068】移動無線局3,4間の直接通話モード送受
信機32,42は移動無線局3から移動無線局4へ向か
う信号は無線チャネルD、フォーマットUとする。対向
する移動無線局4から移動無線局3へ向かう信号は無線
チャネルC、フォーマットUとする。移動無線局3は無
線基地局2へ通話中を知らせる直接通話中の通知用に無
線チャネルB、フォーマットUも多重して送信する。こ
の直接通話中の通知は移動無線局4では復調しない。
【0069】図15は本発明の一実施例による移動体通
信システムにおける通話中断時の手順を示すシーケンス
チャートである。図15を参照して本発明の一実施例に
よる移動体通信システムにおける通話中断時の手順につ
いて説明する。
【0070】移動無線局3は移動無線局4との通話中
に、受信同期はずれが生ずると、再同期動作を行うとと
もに、二者間通話中断を無線基地局2に送信し、無線基
地局2は二者間通話終了を無線基地局管理局1に送信す
る。無線基地局管理局1では二者間通話終了を確認し、
移動無線局3,4を通常待ち受けに登録する。移動無線
局3は二者間通話中断を通知した後に、回線切断通知を
移動無線局4に送信する。移動無線局4は直接通話モー
ド送受信機42を閉塞する。
【0071】図16は本発明の一実施例による移動体通
信システムにおける電界低下時の手順を示すシーケンス
チャートである。図16を参照して本発明の一実施例に
よる移動体通信システムにおける電界低下時の手順につ
いて説明する。
【0072】移動無線局3は移動無線局4との通話中
に、受信電界低下が生ずると、ネットワーク再接続準備
を行うとともに、電界低下通知を移動無線局4に送信す
る。移動無線局4はネットワーク再接続準備を開始す
る。
【0073】この後、移動無線局3,4はそれぞれ戻り
通信チャネル要求を無線基地局2に送信し、無線基地局
2はそれらの戻り通信チャネル要求A,Bを無線基地局
管理局1に送信する。
【0074】無線基地局2は無線基地局管理局1からそ
れらに対応する通信チャネル通知A,Bが送られてくる
と、通信チャネル通知を移動無線局3,4にそれぞれ送
信する。移動無線局3,4ではこれに応答して通信チャ
ネル設定/受信同期確立が行われる。
【0075】移動無線局3,4は通信チャネル設定/受
信同期確立が終了すると、それぞれ無線情報通知を無線
基地局2に送信し、無線基地局2はそれらの無線情報通
知A,Bを無線基地局管理局1に送信する。
【0076】無線基地局2は無線基地局管理局1から接
続A,Bが送られてくると、再接続を移動無線局3,4
にそれぞれ送信する。移動無線局3,4ではこれに応答
してそれぞれ通信チャネル切替/二者間通話切断を行
い、再接続確認通知を無線基地局2に送信し、無線基地
局2はそれらの再接続確認通知A,Bをに無線基地局管
理局1に送信する。
【0077】図17は本発明の他の実施例による3者通
話のフォーマット例を示す図である。図17(a)は3
者通話の通常の無線フォーマットの一例を示し、図17
(b)は3者通話の時分割フォーマットの一例を示し、
図17(c)は3者通話の時分割フォーマットの他の例
を示している。これら図17(a)〜図17(c)を参
照して本発明の他の実施例による3者通話について説明
する。3者通話とは3局以上の移動無線局で移動無線局
同士の直接通信(通話)を行うことを示している。
【0078】この3者通話の接続手順では予めネットワ
ークと複数の移動無線局とによる同時通話グループを申
請登録し、最初はネットワークを介して各移動無線局を
接続し、順次直接通信(通話)へ移行する。通信チャネ
ルは専用のチャネルを設定し、公衆回線との混信又はト
ラヒックの増大を回避する。
【0079】各移動無線局は送信チャネル及び受信チャ
ネルを共有し、決められた無線フレームの中で人数比に
よる時分割接続によって、見かけ上同時通話を行うこと
ができる。移動無線局には通常の無線設備に加えて、時
分割接続用無線設備を付加し、ネットワーク側からの通
知のタイミングでグループ通信(通話)を実規する。
【0080】その前提条件としては、(1)直接通信に
よる受信劣化のおそれがない距離であること、(2)ネ
ットワーク側と契約していること、(3)サービスに適
応している無線設備であること、(4)ネットワークも
含めた同期系であること、(5)時分割を小さくしてチ
ップクロックが同期はずれを起こさないように回線設計
を行うこと等が挙げられる。
【0081】各移動無線局が無線基地局からの信号で、
リセットスタートすることで同じチップコードを使って
同期をとりながらMS−A,MS−B,MS−C,MS
−A,・・・というように送信する[図17(b)参
照]。受信側でもコード同期、クロック同期をとりなが
ら時分割信号を復調して音声信号とする。各移動無線局
間でどうしても同期が取れない場合には無線フォーマッ
トを変更する。尚、MS−A,MS−B,MS−Cは各
移動無線局を示す。
【0082】また、単位フレーム時間内の各移動無線局
の送信時間を短く、数多く割当てる。これによって、ク
ロックの揺らぎを低く押さえることができる。さらに、
単位フレーム時間内の各移動無線局の割当て時間は、変
えずにフォーマットを変更する。各タイムスロットの先
頭に、クロック再生や位相同期等をとるためのプリアン
ブルを付加し、つまりプリアンブル,MS−A,プリア
ンブル,MS−B,プリアンブル,MS−Cというよう
に構成することで[図17(c)参照]、伝送できる情
報は減少するが、各タイムスロットにおいて短時間で復
調を行うことができる。
【0083】上記のような構成のほかに、移動無線局間
の通信を音声だけでなく、パケット通信を含む場合、2
者間で高速大量のデータをやりとりする際に、ネットワ
ークに接続すると一気にネットワークの負荷が高まり、
相手との通信容量が低速になることもある。そこで、2
者間通信を使うことで、ネットワーク側の負荷を軽減
し、希望の通信容量が得られるという一石二丁の手法が
ある。
【0084】例えば、ネットワークのエリア内において
移動無線局が離れる方向に移動している場合、通話時の
二者間通信の条件であったきれいな音声に保つために十
分な受信電界が得られなくなると、ネットワークに戻り
通話を続ける手順が入り、二者間通信が続けられなくな
る。
【0085】パケット通信の場合、音声と違って同時性
が求められないため、ちょっとエリアから離れてもある
時間内に戻ってくれば、無線接続同期が一旦切れてもす
ぐ回復することができるので、パケット通信は再送等に
よってデータを送ることは可能である。
【0086】つまり、通常のネットワーク接続から二者
間通信に移行し、更にデータ(パケット)通信に移行す
ると、無線接続同期保護時間内であるならば、データ通
信を大量高速に行うことができ、二者間の接続距離も音
声通信時よりも長くとることができる。
【0087】さらに、ネットワーク接続から移動無線局
間の2者間通信に移行する手順をネットワーク主導で行
う方法も考えられる。ネットワークは無線基地局を通し
て下り回線で報知情報を流すが、この報知情報の1つと
してこの無線基地局エリアでは移動無線局同士の2者間
通信が可能である。
【0088】各移動無線局は位置登録や発着呼の際に無
線基地局向けに上り回線を送信する。この上り信号の中
に移動無線局の固有情報も含まれていて、移動無線局が
2者間通信機能を持っていれば、ネットワークで登録す
る。ネットワーク側で管理している呼接続で、同じ無線
基地局内での移動無線局同士の通信が始まったら、固有
情報を調べ、2者間通信機能が両者にあり、各種条件を
満たしていれば、自動的に2者間通信手順に入ること
で、ネットワークの負荷を軽減することができる。移動
無線局の位置を検索するのは移動無線局が計算した情報
を受取る方法や複数の無線基地局が受信電界、到達遅延
時間等使って独自に検索してもよい。
【0089】移動無線局の形態には移動しながら通信す
る(歩行・交通手段)、移動した後に動かないで通信す
る(移動固定局)というものがある。上述した実施例で
は移動無線局の位置を検索し、移動無線局の固有情報か
ら2者間通信可能かを判断し、可能であれば二者間通信
移行手続によって二者間通信に移行している。それは通
信を希望する移動無線局がどこにいるかわからず、動い
ているからである。
【0090】通信のためにある場所に移動し、そこから
動かずに固定点から通信を行う場合はすでに電波発信位
置は既知であり、移動しないために位置は変わらない。
このような条件下では、ネットワークに接続して通信相
手と接続したら、即時に二者間通信に移行となる。これ
は位置検索、受信電界強度調査、移動無線局間の距離計
算等の煩わしい手順が簡略化されて速やかに二者間通信
に移行するからである。
【0091】通常、接続手順はまず、ネットワークによ
って移動無線局がどこにいるかを検索し、どこの無線基
地局エリアにいるかを特定し、複数の無線基地局を使っ
て移動無線局の位置を特定するという手順をとる。
【0092】しかしながら、上記の場合には予め移動
(固定)無線局の位置がわかっているため、この手続が
不要となるので、手順を簡略化することができる。移動
無線局の固有情報もネットワーク側に登録済みであるた
め、相手が呼出されると二者通信可能であるため、情報
検索しないで移行することができる。
【0093】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
線基地局管理局の制御で無線基地局を介して複数の移動
無線局間で通信を行う移動体通信システムにおいて、無
線基地局管理局で、無線基地局を介さずに複数の移動無
線局間での直接通信が可能か否かを判定し、直接通信が
可能と判定された時に直接通話を複数の移動無線局各々
に指示するとともに、その指示に応答して直接通信を行
う複数の移動無線局各々の直接通信専用回路を起動する
ことによって、ネットワークを介さずに移動無線局間で
直接通信(通話)を行うことができ、ネットワークの負
荷軽減と利用者の課金負担軽減とを図ることができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例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2】図1の無線基地局及び移動無線局の通信を示す
図である。
【図3】図1の無線基地局及び移動無線局の通信を示す
図である。
【図4】本発明の一実施例による移動体通信システムの
位置登録手順を示すシーケンスチャートである。
【図5】本発明の一実施例による移動体通信システムの
通常の通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図6】本発明の一実施例による移動体通信システムの
通常の通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図7】図1の無線基地局の処理動作を示すフローチャ
ートである。
【図8】図1の無線基地局の処理動作を示すフローチャ
ートである。
【図9】図1の移動無線局の処理動作を示すフローチャ
ートである。
【図10】図1の移動無線局の処理動作を示すフローチ
ャートである。
【図11】本発明の一実施例による移動体通信システム
の二者通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図12】本発明の一実施例による移動体通信システム
の二者通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図13】本発明の一実施例による移動体通信システム
の二者通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図14】本発明の一実施例による移動体通信システム
の二者通話接続手順を示すシーケンスチャートである。
【図15】本発明の一実施例による移動体通信システム
における通話中断時の手順を示すシーケンスチャートで
ある。
【図16】本発明の一実施例による移動体通信システム
における電界低下時の手順を示すシーケンスチャートで
ある。
【図17】本発明の他の実施例による3者通話のフォー
マット例を示す図である。
【符号の説明】
1 無線基地局 3,4 移動無線局 11 移動無線局間通話制御部 12 移動無線局間距離推測部 13 電界強度等推測部 21 通話制御部 22 直接通話モード送受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04Q 7/34 H04J 13/00 A (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線基地局管理局の制御で無線基地局を
    介して複数の移動無線局間で通信を行うCDMA(Co
    de Division MultipleAcces
    s)方式の移動体通信システムであって、前記移動無線局側から要求された時に 前記無線基地局を
    介さずに前記複数の移動無線局間での直接通信が可能か
    否かを判定する判定手段と、前記判定手段で前記直接通
    信が可能と判定された時に前記直接通信を前記複数の移
    動無線局各々に指示する通信制御手段とを前記無線基地
    局管理局に有し、 前記通信制御手段からの指示に応答して前記直接通信を
    行う直接通信専用回路を前記複数の移動無線局各々に有
    し、 前記直接通信は、前記複数の移動無線局間の予め設定さ
    れた無線フレームを時分割して行う ことを特徴とする移
    動体通信システム。
  2. 【請求項2】 前記判定手段は、前記複数の移動無線局
    相互間の距離を推測する距離推測手段と、前記複数の移
    動無線局各々との間の少なくとも電界強度を推定する電
    界強度推定手段とを含むことを特徴とする請求項1記載
    の移動体通信システム。
  3. 【請求項3】 前記距離推測手段は、前記複数の移動無
    線局各々による前記無線基地局への位置登録を基に前記
    複数の移動無線局各々の位置を検索して前記複数の移動
    無線局相互間の距離を推測することを特徴とする請求項
    2記載の移動体通信システム。
  4. 【請求項4】 前記距離推測手段で推測された距離が前
    記複数の移動無線局相互間での通信品質が維持可能な距
    離であると前記判定手段が判定した時に、前記通信制御
    手段が前記直接通信を前記複数の移動無線局各々に指示
    することを特徴とする請求項2または請求項3記載の移
    動体通信システム。
  5. 【請求項5】 前記複数の移動無線局各々は、前記通信
    制御手段からの指示に応答して前記直接通話専用回路
    起動しかつ前記直接通信の相手局との無線同期及び通信
    同期を確立した後に前記直接通信に切替えることを特徴
    とする請求項1から請求項4のいずれか記載の移動体通
    信システム。
  6. 【請求項6】 前記複数の移動無線局のうちの発呼側の
    移動無線局は、前記直接通信の開始及び終了と前記直接
    通信の開始から終了までの通信中とをそれぞれ前記無線
    基地局に通知することを特徴とする請求項1から請求項
    5のいずれか記載の移動体通信システム。
  7. 【請求項7】 前記無線フレームの各タイムスロットの
    先頭にプリアンブルを付加して送受信を行うことを特徴
    とする請求項1から請求項6のいずれか記載の移動体通
    信システム。
  8. 【請求項8】 前記複数の移動無線局間の前記直接通信
    にパケット通信を含むことを特徴とする請求項1から請
    求項のいずれか記載の移動体通信システム。
  9. 【請求項9】 前記無線基地局管理局から前記無線基地
    局を通して下り回線で前記複数の移動無線局に通知する
    報知情報を用いて前記直接通信を管理することを特徴と
    する請求項1から請求項のいずれか記載の移動体通信
    システム。
  10. 【請求項10】 前記複数の移動無線局の位置が固定の
    時に前記複数の移動無線局間で即時に前記直接通信を
    うことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか記
    載の移動体通信システム。
  11. 【請求項11】 無線基地局管理局の制御で無線基地局
    を介して複数の移動無線局間で通信を行うCDMA(C
    ode Division Multiple Acc
    ess)方式の移動体通信システムの直接通話方法であ
    って、前記移動無線局側から要求された時に 前記無線基地局を
    介さずに前記複数の移動無線局間での直接通信が可能か
    否かを判定するステップと、前記直接通信が可能と判定
    された時に前記直接通信を前記複数の移動無線局各々に
    指示するステップとを前記無線基地局管理局に有し、前記無線基地局管理局 からの指示に応答して前記直接通
    信を行う直接通信専用回路を起動するステップを前記複
    数の移動無線局各々に有し、 前記直接通信は、前記複数の移動無線局間の予め設定さ
    れた無線フレームを時分割して行う ことを特徴とする直
    接通話方法。
  12. 【請求項12】 前記直接通信が可能か否かを判定する
    ステップは、前記複数の移動無線局相互間の距離を推測
    するステップと、前記複数の移動無線局各々との間の少
    なくとも電界強度を推定するステップとを含むことを特
    徴とする請求項11記載の直接通話方法。
  13. 【請求項13】 前記距離を推測するステップは、前記
    複数の移動無線局各々による前記無線基地局への位置登
    録を基に前記複数の移動無線局各々の位置を検索して前
    記複数の移動無線局相互間の距離を推測することを特徴
    とする請求項12記載の直接通話方法。
  14. 【請求項14】 前記距離を推測するステップで推測さ
    れた距離が前記複数の移動無線局相互間での通信品質が
    維持可能な距離であると前記判定手段が判定した時に、
    前記通信制御手段が前記直接通信を前記複数の移動無線
    局各々に指示することを特徴とする請求項12または請
    求項13記載の直接通話方法。
  15. 【請求項15】 前記複数の移動無線局各々は、前記無
    線基地局管理局からの指示に応答して前記直接通話専用
    回路を起動しかつ前記直接通信の相手局との無線同期及
    び通信同期を確立した後に前記直接通信に切替えること
    を特徴とする請求項11から請求項14のいずれか記載
    の直接通話方法。
  16. 【請求項16】 前記複数の移動無線局のうちの発呼側
    の移動無線局は、前記直接通信の開始及び終了と前記直
    接通信の開始から終了までの通信中とをそれぞれ前記無
    線基地局に通知することを特徴とする請求項11から請
    求項15のいずれか記載の直接通話方法。
  17. 【請求項17】 前記無線フレームの各タイムスロット
    の先頭にプリアンブルを付加して送受信を行うことを特
    徴とする請求項16記載の直接通話方法。
  18. 【請求項18】 前記複数の移動無線局間の前記直接通
    信にパケット通信を含むことを特徴とする請求項11
    ら請求項17のいずれか記載の直接通話方法。
  19. 【請求項19】 前記無線基地局管理局から前記無線基
    地局を通して下り回線で前記複数の移動無線局に通知す
    る報知情報を用いて前記直接通信を管理することを特徴
    とする請求項11から請求項18のいずれか記載の直接
    通話方法。
  20. 【請求項20】 前記複数の移動無線局の位置が固定の
    時に前記複数の移動無線局間で即時に前記直接通信を
    うことを特徴とする請求項11から請求項19のいずれ
    か記載の直接通話方法。
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