JP3658445B2 - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばパーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）に係る通信システムおよび通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば「パーソナルハンディホンのすべて（監修：郵政省電気通信局電気通信事業部事業政策課、編著：電気通信事業政策研究会、株式会社クリエイト・クルーズ刊、平成５年１２月１０日発行）」に開示された、送信出力１０ｍＷの無線端末を用い、それぞれ半径数十メートル程度の通信領域を有する多数の基地局を設けて所定の範囲（サービスエリア）をカバーした通信領域で通話を行うことができるパーソナルハンデイホンシステム（ＰＨＳ）が検討されている。
【０００３】
パーソナルハンディホンシステムの基地局と端末局との間のデータの伝送は、「ＲＣＲ ＳＴＤ−２８」の規格に従って行われる。
基地局はそれぞれ異なった周波数の複数の無線通信回線を用いる。各無線通信回線は、タイムスロットに時分割されており、さらにタイムスロットはそれぞれ、周波数を有効に用いるために、基地局から端末局方向（ＣＳ→ＰＳ）のデータの伝送に用いられる下り方向の４つの通信チャネル、および、端末局から基地局方向（ＰＳ→ＣＳ）のデータの伝送に用いられる上り方向の４つの通信チャネルに（４つの双方向の通信チャネル）に時分割されている。
【０００４】
基地局と端末局とは、各種制御情報および同期情報等を含む制御データ（ＬＣＣＨ）と音声データ等の通信データを、それぞれ１つの通信チャネルを介して基地局と端末局との間で伝送する。
あるいは、基地局と端末局は、１つの通信チャネルに通信データと制御データとを多重化して伝送する。つまり、基地局と端末局は、例えば８タイムスロットを１つのフレームとして用い、各フレームの先頭のタイムスロットの通信チャネルを用いて制御データを伝送し、その他の７つのタイムスロットの通信チャネルを用いて通信データを伝送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなパーソナルハンディホンシステムにおいては、基地局は通信を行う場合に、まず、通信チャネルを受信してその状態をチェックし、他の通信に使用されていない、通信に適した状態の通信チャネルを選択して用いる。
複数の基地局と端末局との間の通信がすでに行われている場合であって、基地局が新たに通信をさらに始める場合、例えば新たな通信に用いる通話チャネルを、何らの規則にも従わずに、通信に適した状態の通信チャネルの中からランダムに選択して通信に用いると、基地局が同時に送信を行うタイミングに偏りが生じる。例えば極端な場合には、各無線通信回線の第１の通信チャネルのみが通信に用いられ、各無線回線の第２〜第４の通信チャネルが全く通信に用いられないといった事態が発生しうる。
【０００６】
このような事態が生じると、基地局で用いられる電源装置は第１の通信チャネルが送信を行うタイミングで大きな出力電流が流れ、他のタイミングにおいては殆ど電源装置から出力電流が流れないということになる。
このように、基地局の出力電流が流れるタイミングに大きな偏りが生じると、基地局の電源装置に無理な動作を強いることになり、極端な場合には、電源電圧に脈動が生じて基地局の誤動作といった不具合を生じかねないという問題がある。
【０００７】
本発明の通信システムおよび通信方法は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パーソナルハンディホンシステムに用いられる基地局において、基地局が無線通信回線上への送信を行うタイミングを全ての通信チャネルを通して平均化し、基地局の電源装置の負荷を平均化することができる通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、基地局の送信タイミングを平均化することにより、基地局の電源装置に無理な動作を強いず、基地局全体の動作を安定化することができる通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の通信システムは、それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信システムであって、前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択するように構成されている。
【０００９】
本発明の通信方法は、それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信方法であって、前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択する。
【００１０】
【作用】
本発明において、基地局は、新たに端末局との通信を開始する場合に、所定の規則に従って、同時に送信データに用いられる通信チャネルの数が最も平均化されるように通信チャネルを選択して、基地局の電源回路から平均した値の出力電流が流れるようにする。
上述の通信チャネルを選択する所定の規則とは、例えば、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択するといったものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、図１〜図３を参照して本発明のパーソナルハンディホンシステム用の通信システム１、基地局２０および端末局３０の構成を説明する。
図１は、本発明の通信システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、パーソナルハンディホンシステム用の通信システム１は、通信網１０に接続された複数の基地局２０ａ，２０ｂと端末局３０から構成される。
通信網１０は、例えば一般的な電話通信網である。
基地局２０ａ，２０ｂは、それぞれ半径数十ｍ程度の通信領域を有しており、これらの通信領域が集まって所定の領域（サービスエリア）を形成する。
端末局３０は、基地局２０ａ，２０ｂが形成するサービスエリア内で、無線通信回線を介して通信網１０あるいは他の端末局（図示せず）との間の通話を行う。
【００１２】
図２は、図１に示した基地局２０ａ，２０ｂの構成を示す図である。
基地局２０ａ，２０ｂは同一の構成であり同一の動作をするので、以下、基地局２０ａのみについて説明する。
図２に示すように、基地局２０ａは、アンテナ（ＡＮＴ）２００、切り換えスイッチ（ＳＷ）２０２、受信回路（ＲＸ）２０４、送信回路（ＴＸ）２０６、制御回路（ＣＮＴ）２０８および回線インターフェース（ＮＩ）２１０から構成される。
基地局２０ａは、端末局３０との間で制御データと通信データとを同一の通信チャネルに多重化して双方向に伝送し、通信網１０と端末局３０との間の通話路の設定および音声信号の送受信等を行う。
なお、通信データは基地局２０ａおよび通信網１０の利用者の音声等のデータであり、制御データは基地局２０ａからのダイヤル情報あるいはオフフック情報等の通信制御に関するデータが含まれている。
【００１３】
図３は、図１に示した端末局３０の構成を示す図である。
図３に示すように、アンテナ（ＡＮＴ）３００、切り換えスイッチ（ＳＷ）３０２、受信回路（ＲＸ）３０４、送信回路（ＴＸ）３０６、制御回路（ＣＮＴ）３０８、制御回路３０８に接続されたテンキー３１６、通話回路３１０、および、通話回路３１０に接続されたマイク３１２とスピーカ３１４とから構成される。
端末局３０は、例えば発信専用の無線端末であって、基地局２０ａ，２０ｂが形成するサービスエリア内で、無線通信回線を介して通信網１０あるいは他の端末局３０（図示せず）との間の通話を行う。
【００１４】
以下、図４を参照して端末局３０と基地局２０ａ，２０ｂとの間のデータ伝送フォーマットを説明する。図４は、無線通信回線の１タイムスロット分のデータ伝送フォーマットを示す図である。
図４に示すように、基地局２０ａが用いる複数の無線通信回線は、それぞれタイムスロットに分割して用いられ、各タイムスロットは基地局２０ａから端末局３０方向（下り方向（ＣＳ→ＰＳ））の４つの通信チャネル（物理スロット）と端末局３０から基地局２０ａ方向（上り方向（ＰＳ→ＣＳ））の４つの通信チャネル（４つの双方向の通信チャネル）に時分割されている。
図４（ａ）に示すように、これらの４つの双方向の通信チャネル内の、例えば第２の通信チャネルを用いて通信データと制御データとの伝送が行われる。
【００１５】
以下、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択の規則および通信チャネルの選択処理を説明する。
基地局２０ａの制御回路２０８は、各無線通信回線それぞれの各通信チャネルの使用状況等を管理しており、それに関するデータを保持している。
制御回路２０８は、以下に示す各表（表１〜表３）に示す規則に従って通信チャネルの選択を行い、端末局３０とのデータの伝送に用いる。
【００１６】
【表１】
（表１）
Ｉ．スロットの選択
１．管理単位（ＢＳ，ＣＳ，ＲＦ）の中で、使用中のキャリア数が最少のスロットを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは、重みを１／ｎとして扱う。
（２）「候補なし」フラグの立っているスロットは対象から除く。
候補が１つになったら、II（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合は、２．に進む。（同値の場合）
２．管理単位（ＢＳ，ＣＳ，ＲＦ）の中で、使用中のキャリア数が最多のスロットから最も遠いスロットを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは重みを１／２ｎとして扱う。
（２）「候補なし」フラグの立っているスロットは対象から除く。
候補が１つになったら、II．（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合は、スロット番号が最少のものを選択してII（表２）に進む。（同値の場合）
【００１７】
【表２】
（表２）
II．キャリアの選択
１．Ｉ．「スロットの選択」（表１）で選択したスロットの中から、モニタ結果テーブルの結果がＯＫで、最もＲＳＳＩ値の小さいキャリアを選択する。
候補が１つになったら、III ．に進む。
候補が２つ以上の場合はキャリア番号が最少のものを選択してIII ．（表３）に進む。（同値の場合）
候補がなくなったら３．へ進む。
２．Ｉ．「スロットの選択」（表１）で選択したスロットに隣接するスロットが使用中でないキャリアの中から制御チャネルのキャリア番号が最少のものを選択してIII ．（表３）に進む。
候補がなくなったら３．に進む。
３．現在選択されているスロット番号に「候補なし」フラグを付けて、Ｉ．「スロットの選択」（表１）に戻る。
（III ．「ＲＦ」の選択」（表３）に進む前に、必ず「候補なし」フラグをクリアする）
【００１８】
【表３】
（表３）
III．ＲＦの選択
１．管理単位（ＢＳ，ＣＳ）の中で、使用中のスロット数が最少のＲＦを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは重みを１／ｎとして扱う。
候補が１つになったらII．（表２）に進む。
候補が２つ以上あったら２．に進む。（同値の場合）
２．管理単位（ＢＳ，ＣＳ）の中で、使用中のスロット数が最多のスロットから最多のスロットから最も遠いＲＦを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは、重みを１／ｎとして扱う。
（２）「遠い」とは、物理的距離ではなく、管理上の論理的な距離を示す。
候補が１つになったらII．（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合はＲＦ番号が最少のものを選択して終了する。
【００１９】
以下、図５〜図９を参照して、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択方法の例を説明する。
図５〜図９は、それぞれ基地局２０ａの無線通信回線の使用状況を例示する図であって、スロット番号（１〜４）は、各無線通信回線の図４に示した通信チャネルの番号を示し、キャリア番号（１〜１２）は、基地局２０ａの無線通信回線の番号を示し、「Ｃ」印は、制御チャネル送出中の無線通信回線および通信チャネルを示し、「Ｘ」印は、ＲＳＳＩ値がＢＡＤ（不良）である無線通信回線および通信チャネルを示し、「△」印は、ＲＳＳＩ値がＮＯＩＳＹ（ノイズ有り）である無線通信回線および通信チャネルを示し、空欄はＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲ（使用可）である無線通信回線および通信チャネルを示す。
【００２０】
【動作例１】
まず、図５に示すような基地局２０ａの無線通信回線および通話チャネルの使用状況（回線使用状況）である場合、つまり、制御チャネル（Ｃ）が第１の無線通信回線の第１の通信チャネルで伝送されている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２１】
図５に示すような回線使用状況において、端末局３０から基地局２０ａに対して、基地局２０ａの制御回路２０８は、「ＲＣＲ ＳＴＤ−２８」に規定された最初の「リンクチャネル確立要求」メッセージに対して、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。（この部分は、図６〜図９に関する説明に共通なので、以下省略する）。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，０となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２〜第４の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第１の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第４の通信チャネルとなる。
【００２２】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従うと、第１〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、第２の無線通信回線の第４の通信チャネル（以下、「通信チャネル（２，４）」のように略記する）が選択された。
【００２３】
【動作例２】
つぎに、図６に示すような回線使用状況である場合、つまり、制御チャネル（Ｃ）が通信チャネル（１，１）で伝送され、図６中に▲１▼を付した通信チャネル（２，４）でデータの伝送が行われている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２４】
図６に示すような回線使用状況において、基地局２０ａの制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２および第３の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第２の通信チャネルとなる。
【００２５】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従うと、第１〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、通信チャネル（２，２）が選択された。
【００２６】
【動作例３】
つぎに、図７に示すような回線使用状況である場合において、制御チャネル（Ｃ）が通信チャネル（１，１）で伝送され、図７中に▲１▼〜▲２▼を付した通信チャネル（２，４），（２，２）でデータの伝送が行われている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２７】
通信チャネル（１，１），（２，４），（２，２）が用いられている回線使用状況において、基地局２０ａの制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，１，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第３の通信チャネルである。
【００２８】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第２〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第３の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、通信チャネル（３，３）が選択された。
以上のような制御回路２０８の選択処理によると、これ以降、図７中に▲４▼〜▲８▼の符号を付した通信チャネルが▲４▼，▲５▼，…，▲８▼の順に選択されてデータの伝送に用いられることになる。
【００２９】
【動作例４】
つぎに、図８に示すように基地局２０ａが用いうる多くの通信チャネルが、「不良（Ｘ）」および「ノイズ有り（△）」である場合における基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
図８に示した回線使用状況において、制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，０となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２〜第４の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第４の通信チャネルとなる。
【００３０】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２，第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第２，第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、図８中に▲１▼を付した通信チャネル（２，４）が選択された。
【００３１】
つぎに、図９に示すように基地局２０ａが用いうる多くの通信チャネルが、「不良（Ｘ）」および「ノイズ有り（△）」であり、通信チャネル（２，４）がデータの伝送に用いられてる場合における基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
図９に示した回線使用状況において、制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２および第３の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第２の通信チャネルとなる。
【００３２】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第５の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、図９に▲２▼を付した通信チャネル（５，２）が選択された。
【００３３】
以下、図１０を参照して、図８に例示した通信チャネルの選択方法における基地局２０ａの電源装置の出力電流の変化を説明する。
図１０は、図８に例示した基地局２０ａの通信チャネル選択が行われた場合の基地局２０ａの電源の出力電流の変化を示す図であって、（Ａ）は基地局２０ａから制御チャネルのみを用いてデータが伝送されている場合を示し、（Ｂ）〜（Ｆ）は、それぞれ図８に示した▲１▼〜▲５▼の各通信チャネルが選択された場合の電源の出力電流の変化を示す。
図１０（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択の規則に従って通信チャネルを選択すると、電源の出力電流の量は、送信のタイミング内で分散される。
従って、例えば第１の通信チャネルが伝送を行うタイミングのみで、電源から非常に大きい値の出力電流が発生し、その他のタイミングにおいては殆ど電源から出力電流がながれないといったことは起こらない。
【００３４】
以下、以上参照した各図を参照して通信システム１の動作を説明する。
端末局３０の利用者は、端末局３０のテンキー３１６に対して所定の発呼操作を行う。テンキー３１６に入力された情報は制御回路３０８に対して出力され、制御回路３０８は所定の発呼処理を行う。
すなわち、まず、端末局３０からリンクチャネル確立要求が基地局２０ａに送出される。端末局３０はこれに応答して表１〜表３および図５〜図９を参照して説明した通信チャネルの選択を行い、リンクチャネル割当を送出して、通信網１０、基地局２０ａおよび端末局３０の間に通話路を設定する。
マイク３１２から入力された端末局３０の利用者の音声は、通話回路３１０でディジタル形式の信号に変換され、信号Ｔとして送信回路３０６に対して出力される。
【００３５】
送信回路３０６は、制御回路３０８から入力される信号ＴＸＣのタイミングに従って、通話回路３１０から入力された通信データ（信号Ｔ）と通話回路３１０から入力された制御データとを図４に示したデータ伝送フォーマットで伝送する信号ＴＸＳを生成し、切り換えスイッチ３０２に対して出力する。
切り換えスイッチ３０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路３０８の制御に従って、図４に示した各タイムスロットの第２の上り方向の通信チャネルのタイミングでアンテナ３００を介して無線通信回線上に出力する。
【００３６】
端末局３０からの無線通信回線上の信号は、基地局２０ａのアンテナ２００を介して切り換えスイッチ２０２に入力される。
切り換えスイッチ２０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路２０８の制御に従って、受信した信号を図４に示した第２の上り方向の通信チャネルのタイミングで、信号ＳＷＳとして受信回路２０４に対して出力する。
【００３７】
受信回路２０４は、信号ＲＸＣを介した制御回路２０８の制御に従って、信号ＳＷＳから通信データを分離して回線インターフェース２１０に対して出力し、制御データを信号ＲＸＳとして制御回路２０８に入力する。
制御回路２０８は、受信回路２０４から入力される信号ＲＸＳ、および、回線インターフェース２１０から入力される信号ＮＩＳに基づいて、各制御信号ＲＸＣ，ＴＸＣ，ＳＷＣを介して基地局２０ａの各部分の制御、および、基地局２０ａと端末局３０との間でデータの伝送に用いる無線通信回線および通信チャネルの選択を行う。
【００３８】
回線インターフェース２１０は、信号Ｒを通信網１０に対して出力し、通信網１０からの通話信号を信号Ｔとして送信回路２０６に対して出力する。
また、回線インターフェース２１０は、通信網１０からの着信信号等の呼制御情報を検出し、信号ＮＩＳとして制御回路２０８に対して出力し、信号ＣＮＴＳとして制御回路２０８から入力された通信網１０に対する呼制御情報を通信網１０に対して出力する。
【００３９】
送信回路２０６は、制御回路２０８から入力される信号ＴＸＣのタイミングに従って、回線インターフェース２１０から入力された通信データ（信号Ｔ）と制御回路２０８から入力された制御データとを、図４に示したデータ伝送フォーマットで伝送する信号ＴＸＳを生成し、切り換えスイッチ２０２に対して出力する。
切り換えスイッチ２０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路２０８の制御に従って、図４に示したタイムスロットの第２の下り方向の通信チャネルのタイミングでアンテナ２００を介して無線通信回線上に出力する。
【００４０】
基地局２０ａのアンテナ２００から無線通信回線上を伝送された電波信号は、端末局３０のアンテナ３００により受信される。
切り換えスイッチ３０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路３０８の制御に従って、アンテナ３００が捉えた信号を、図４に示した下り方向の第２の通信チャネルのタイミングで信号ＳＷＳとして受信回路３０４に対して出力する。
受信回路３０４は、信号ＲＸＣを介した制御回路３０８の制御に従って、信号ＳＷＳから通信データを分離して信号Ｔとして通話回路３１０に対して出力し、制御データを信号ＲＸＳとして制御回路２０８に入力する。通話回路３１０に入力された信号Ｔはアナログ形式の音声信号に変換され、スピーカ３１４を介して端末局３０の利用者に伝えられる。
以上説明した基地局２０ａ（端末局３０が基地局２０ｂの通話領域に入ってハンドオーバーが生じた場合には基地局２０ｂ）および端末局３０の動作は、端末局３０に対する終話操作（オフフック）または通信網１０からの終話処理が行われて通話路が切断するまで続く。
【００４１】
なお、通信システム１においては基地局２０ａ，２０ｂと端末局３０のみで通信システム１を構成したが、これらの数は任意である。
また、１フレームに含まれるタイムスロット数は任意である。
また、通信データと制御データとを多重化して伝送する場合において、制御データを伝送する通信チャネルは１通信チャネルに限らず、システムの構成に応じて、制御データを複数の通信チャネルを用いて伝送してもよい。
また、基地局２０ａ，２０ｂおよび端末局３０の構成は例示であって、これらの各構成要素は、同等の機能を有する他の回路等に置換可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、パーソナルハンディホンシステムに用いられる基地局において、データの伝送に用いる通信チャネルを、一定の規則に従って合理的に選択することができる。
さらに、本発明によれば、基地局が無線通信回線上への送信を行うタイミングを全ての通信チャネルを通して平均化することができるので、基地局の電源装置の負荷を平均化することができる。
また、本発明によれば、基地局の送信タイミングを平均化することにより、基地局の電源装置に無理な動作を強いず、基地局全体の動作を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した基地局の構成を示す図である。
【図３】図１に示した端末局の構成を示す図である。
【図４】無線通信回線の１タイムスロット分のデータ伝送フォーマットを示す図である。
【図５】図１に示した基地局の無線通信回線の第１の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図６】図１に示した基地局の無線通信回線の第２の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図７】図１に示した基地局の無線通信回線の第３の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図８】図１に示した基地局の無線通信回線の第４の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図９】図１に示した基地局の無線通信回線の第５の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図１０】図８に例示した基地局の通信チャネル選択が行われた場合の基地局２０ａの電源の出力電流の変化を示す図であって、（Ａ）は基地局から制御チャネルのみを用いてデータが伝送されている場合を示し、（Ｂ）〜（Ｆ）は、それぞれ図８に示した▲１▼〜▲５▼の各通信チャネルが選択された場合の電源の出力電流の変化を示す。
【符号の説明】
１…通信システム、１０…通信網、２０ａ，２０ｂ…基地局、２００，３００…アンテナ、２０２，３０２…切り換えスイッチ，２０４，３０４…受信回路，２０６，３０６…送信回路、２０８，３０８…制御回路、３１６…テンキー、２１０…回線インターフェース、３１０…通話回路、３１２…マイク、３１４…スピーカ
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばパーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）に係る通信システムおよび通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば「パーソナルハンディホンのすべて（監修：郵政省電気通信局電気通信事業部事業政策課、編著：電気通信事業政策研究会、株式会社クリエイト・クルーズ刊、平成５年１２月１０日発行）」に開示された、送信出力１０ｍＷの無線端末を用い、それぞれ半径数十メートル程度の通信領域を有する多数の基地局を設けて所定の範囲（サービスエリア）をカバーした通信領域で通話を行うことができるパーソナルハンデイホンシステム（ＰＨＳ）が検討されている。
【０００３】
パーソナルハンディホンシステムの基地局と端末局との間のデータの伝送は、「ＲＣＲ ＳＴＤ−２８」の規格に従って行われる。
基地局はそれぞれ異なった周波数の複数の無線通信回線を用いる。各無線通信回線は、タイムスロットに時分割されており、さらにタイムスロットはそれぞれ、周波数を有効に用いるために、基地局から端末局方向（ＣＳ→ＰＳ）のデータの伝送に用いられる下り方向の４つの通信チャネル、および、端末局から基地局方向（ＰＳ→ＣＳ）のデータの伝送に用いられる上り方向の４つの通信チャネルに（４つの双方向の通信チャネル）に時分割されている。
【０００４】
基地局と端末局とは、各種制御情報および同期情報等を含む制御データ（ＬＣＣＨ）と音声データ等の通信データを、それぞれ１つの通信チャネルを介して基地局と端末局との間で伝送する。
あるいは、基地局と端末局は、１つの通信チャネルに通信データと制御データとを多重化して伝送する。つまり、基地局と端末局は、例えば８タイムスロットを１つのフレームとして用い、各フレームの先頭のタイムスロットの通信チャネルを用いて制御データを伝送し、その他の７つのタイムスロットの通信チャネルを用いて通信データを伝送する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなパーソナルハンディホンシステムにおいては、基地局は通信を行う場合に、まず、通信チャネルを受信してその状態をチェックし、他の通信に使用されていない、通信に適した状態の通信チャネルを選択して用いる。
複数の基地局と端末局との間の通信がすでに行われている場合であって、基地局が新たに通信をさらに始める場合、例えば新たな通信に用いる通話チャネルを、何らの規則にも従わずに、通信に適した状態の通信チャネルの中からランダムに選択して通信に用いると、基地局が同時に送信を行うタイミングに偏りが生じる。例えば極端な場合には、各無線通信回線の第１の通信チャネルのみが通信に用いられ、各無線回線の第２〜第４の通信チャネルが全く通信に用いられないといった事態が発生しうる。
【０００６】
このような事態が生じると、基地局で用いられる電源装置は第１の通信チャネルが送信を行うタイミングで大きな出力電流が流れ、他のタイミングにおいては殆ど電源装置から出力電流が流れないということになる。
このように、基地局の出力電流が流れるタイミングに大きな偏りが生じると、基地局の電源装置に無理な動作を強いることになり、極端な場合には、電源電圧に脈動が生じて基地局の誤動作といった不具合を生じかねないという問題がある。
【０００７】
本発明の通信システムおよび通信方法は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、パーソナルハンディホンシステムに用いられる基地局において、基地局が無線通信回線上への送信を行うタイミングを全ての通信チャネルを通して平均化し、基地局の電源装置の負荷を平均化することができる通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、基地局の送信タイミングを平均化することにより、基地局の電源装置に無理な動作を強いず、基地局全体の動作を安定化することができる通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の通信システムは、それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信システムであって、前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択するように構成されている。
【０００９】
本発明の通信方法は、それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信方法であって、前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択する。
【００１０】
【作用】
本発明において、基地局は、新たに端末局との通信を開始する場合に、所定の規則に従って、同時に送信データに用いられる通信チャネルの数が最も平均化されるように通信チャネルを選択して、基地局の電源回路から平均した値の出力電流が流れるようにする。
上述の通信チャネルを選択する所定の規則とは、例えば、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択するといったものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
まず、図１〜図３を参照して本発明のパーソナルハンディホンシステム用の通信システム１、基地局２０および端末局３０の構成を説明する。
図１は、本発明の通信システム１の構成を示す図である。
図１に示すように、パーソナルハンディホンシステム用の通信システム１は、通信網１０に接続された複数の基地局２０ａ，２０ｂと端末局３０から構成される。
通信網１０は、例えば一般的な電話通信網である。
基地局２０ａ，２０ｂは、それぞれ半径数十ｍ程度の通信領域を有しており、これらの通信領域が集まって所定の領域（サービスエリア）を形成する。
端末局３０は、基地局２０ａ，２０ｂが形成するサービスエリア内で、無線通信回線を介して通信網１０あるいは他の端末局（図示せず）との間の通話を行う。
【００１２】
図２は、図１に示した基地局２０ａ，２０ｂの構成を示す図である。
基地局２０ａ，２０ｂは同一の構成であり同一の動作をするので、以下、基地局２０ａのみについて説明する。
図２に示すように、基地局２０ａは、アンテナ（ＡＮＴ）２００、切り換えスイッチ（ＳＷ）２０２、受信回路（ＲＸ）２０４、送信回路（ＴＸ）２０６、制御回路（ＣＮＴ）２０８および回線インターフェース（ＮＩ）２１０から構成される。
基地局２０ａは、端末局３０との間で制御データと通信データとを同一の通信チャネルに多重化して双方向に伝送し、通信網１０と端末局３０との間の通話路の設定および音声信号の送受信等を行う。
なお、通信データは基地局２０ａおよび通信網１０の利用者の音声等のデータであり、制御データは基地局２０ａからのダイヤル情報あるいはオフフック情報等の通信制御に関するデータが含まれている。
【００１３】
図３は、図１に示した端末局３０の構成を示す図である。
図３に示すように、アンテナ（ＡＮＴ）３００、切り換えスイッチ（ＳＷ）３０２、受信回路（ＲＸ）３０４、送信回路（ＴＸ）３０６、制御回路（ＣＮＴ）３０８、制御回路３０８に接続されたテンキー３１６、通話回路３１０、および、通話回路３１０に接続されたマイク３１２とスピーカ３１４とから構成される。
端末局３０は、例えば発信専用の無線端末であって、基地局２０ａ，２０ｂが形成するサービスエリア内で、無線通信回線を介して通信網１０あるいは他の端末局３０（図示せず）との間の通話を行う。
【００１４】
以下、図４を参照して端末局３０と基地局２０ａ，２０ｂとの間のデータ伝送フォーマットを説明する。図４は、無線通信回線の１タイムスロット分のデータ伝送フォーマットを示す図である。
図４に示すように、基地局２０ａが用いる複数の無線通信回線は、それぞれタイムスロットに分割して用いられ、各タイムスロットは基地局２０ａから端末局３０方向（下り方向（ＣＳ→ＰＳ））の４つの通信チャネル（物理スロット）と端末局３０から基地局２０ａ方向（上り方向（ＰＳ→ＣＳ））の４つの通信チャネル（４つの双方向の通信チャネル）に時分割されている。
図４（ａ）に示すように、これらの４つの双方向の通信チャネル内の、例えば第２の通信チャネルを用いて通信データと制御データとの伝送が行われる。
【００１５】
以下、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択の規則および通信チャネルの選択処理を説明する。
基地局２０ａの制御回路２０８は、各無線通信回線それぞれの各通信チャネルの使用状況等を管理しており、それに関するデータを保持している。
制御回路２０８は、以下に示す各表（表１〜表３）に示す規則に従って通信チャネルの選択を行い、端末局３０とのデータの伝送に用いる。
【００１６】
【表１】
（表１）
Ｉ．スロットの選択
１．管理単位（ＢＳ，ＣＳ，ＲＦ）の中で、使用中のキャリア数が最少のスロットを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは、重みを１／ｎとして扱う。
（２）「候補なし」フラグの立っているスロットは対象から除く。
候補が１つになったら、II（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合は、２．に進む。（同値の場合）
２．管理単位（ＢＳ，ＣＳ，ＲＦ）の中で、使用中のキャリア数が最多のスロットから最も遠いスロットを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは重みを１／２ｎとして扱う。
（２）「候補なし」フラグの立っているスロットは対象から除く。
候補が１つになったら、II．（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合は、スロット番号が最少のものを選択してII（表２）に進む。（同値の場合）
【００１７】
【表２】
（表２）
II．キャリアの選択
１．Ｉ．「スロットの選択」（表１）で選択したスロットの中から、モニタ結果テーブルの結果がＯＫで、最もＲＳＳＩ値の小さいキャリアを選択する。
候補が１つになったら、III ．に進む。
候補が２つ以上の場合はキャリア番号が最少のものを選択してIII ．（表３）に進む。（同値の場合）
候補がなくなったら３．へ進む。
２．Ｉ．「スロットの選択」（表１）で選択したスロットに隣接するスロットが使用中でないキャリアの中から制御チャネルのキャリア番号が最少のものを選択してIII ．（表３）に進む。
候補がなくなったら３．に進む。
３．現在選択されているスロット番号に「候補なし」フラグを付けて、Ｉ．「スロットの選択」（表１）に戻る。
（III ．「ＲＦ」の選択」（表３）に進む前に、必ず「候補なし」フラグをクリアする）
【００１８】
【表３】
（表３）
III．ＲＦの選択
１．管理単位（ＢＳ，ＣＳ）の中で、使用中のスロット数が最少のＲＦを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは重みを１／ｎとして扱う。
候補が１つになったらII．（表２）に進む。
候補が２つ以上あったら２．に進む。（同値の場合）
２．管理単位（ＢＳ，ＣＳ）の中で、使用中のスロット数が最多のスロットから最多のスロットから最も遠いＲＦを選択する。
但し、
（１）制御チャネルを送出しているスロットは、重みを１／ｎとして扱う。
（２）「遠い」とは、物理的距離ではなく、管理上の論理的な距離を示す。
候補が１つになったらII．（表２）に進む。
候補が２つ以上の場合はＲＦ番号が最少のものを選択して終了する。
【００１９】
以下、図５〜図９を参照して、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択方法の例を説明する。
図５〜図９は、それぞれ基地局２０ａの無線通信回線の使用状況を例示する図であって、スロット番号（１〜４）は、各無線通信回線の図４に示した通信チャネルの番号を示し、キャリア番号（１〜１２）は、基地局２０ａの無線通信回線の番号を示し、「Ｃ」印は、制御チャネル送出中の無線通信回線および通信チャネルを示し、「Ｘ」印は、ＲＳＳＩ値がＢＡＤ（不良）である無線通信回線および通信チャネルを示し、「△」印は、ＲＳＳＩ値がＮＯＩＳＹ（ノイズ有り）である無線通信回線および通信チャネルを示し、空欄はＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲ（使用可）である無線通信回線および通信チャネルを示す。
【００２０】
【動作例１】
まず、図５に示すような基地局２０ａの無線通信回線および通話チャネルの使用状況（回線使用状況）である場合、つまり、制御チャネル（Ｃ）が第１の無線通信回線の第１の通信チャネルで伝送されている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２１】
図５に示すような回線使用状況において、端末局３０から基地局２０ａに対して、基地局２０ａの制御回路２０８は、「ＲＣＲ ＳＴＤ−２８」に規定された最初の「リンクチャネル確立要求」メッセージに対して、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。（この部分は、図６〜図９に関する説明に共通なので、以下省略する）。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，０となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２〜第４の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第１の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第４の通信チャネルとなる。
【００２２】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従うと、第１〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、第２の無線通信回線の第４の通信チャネル（以下、「通信チャネル（２，４）」のように略記する）が選択された。
【００２３】
【動作例２】
つぎに、図６に示すような回線使用状況である場合、つまり、制御チャネル（Ｃ）が通信チャネル（１，１）で伝送され、図６中に▲１▼を付した通信チャネル（２，４）でデータの伝送が行われている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２４】
図６に示すような回線使用状況において、基地局２０ａの制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２および第３の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第２の通信チャネルとなる。
【００２５】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従うと、第１〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、通信チャネル（２，２）が選択された。
【００２６】
【動作例３】
つぎに、図７に示すような回線使用状況である場合において、制御チャネル（Ｃ）が通信チャネル（１，１）で伝送され、図７中に▲１▼〜▲２▼を付した通信チャネル（２，４），（２，２）でデータの伝送が行われている場合の基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
【００２７】
通信チャネル（１，１），（２，４），（２，２）が用いられている回線使用状況において、基地局２０ａの制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，１，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第３の通信チャネルである。
【００２８】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２〜第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第２〜第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第３の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、通信チャネル（３，３）が選択された。
以上のような制御回路２０８の選択処理によると、これ以降、図７中に▲４▼〜▲８▼の符号を付した通信チャネルが▲４▼，▲５▼，…，▲８▼の順に選択されてデータの伝送に用いられることになる。
【００２９】
【動作例４】
つぎに、図８に示すように基地局２０ａが用いうる多くの通信チャネルが、「不良（Ｘ）」および「ノイズ有り（△）」である場合における基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
図８に示した回線使用状況において、制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，０となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２〜第４の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第４の通信チャネルとなる。
【００３０】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第２，第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第２，第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第２の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、図８中に▲１▼を付した通信チャネル（２，４）が選択された。
【００３１】
つぎに、図９に示すように基地局２０ａが用いうる多くの通信チャネルが、「不良（Ｘ）」および「ノイズ有り（△）」であり、通信チャネル（２，４）がデータの伝送に用いられてる場合における基地局２０ａの制御回路２０８による通信チャネルの選択について説明する。
図９に示した回線使用状況において、制御回路２０８は、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」を実行する。
表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の１．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線の数は、第１〜第４の通信チャネルにおいて、それぞれ１／８，０，０，１となる。従って、使用中の無線通信回線数が最少となる通信チャネルは第２および第３の通信チャネルである。
さらに、表１に示した「Ｉ．スロットの選択」の２．（１）の規則に従うと、使用中の無線通信回線数が最多である第２の通信チャネルから最も遠い通信チャネルは、第２の通信チャネルとなる。
【００３２】
つぎに、制御回路２０８は、表２に示した「II．キャリアの選択」を実行する。
表２に示した「II．キャリアの選択」の１．（１）の規則に従うと、ＲＳＳＩ値がＣＬＥＡＲである無線通信回線の候補は、第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線となる。
さらに、表２に示した「II．キャリアの選択」の２．の規則に従い、使用中の通信チャネルのＲＳＳＩ値をＢＡＤとして扱うと、第４，…，第７，第９，第１１，第１２の無線通信回線の内、最も制御チャネル（Ｃ）に近い無線通信回線は第５の無線通信回線である。
以上の制御回路２０８の選択処理により、図９に▲２▼を付した通信チャネル（５，２）が選択された。
【００３３】
以下、図１０を参照して、図８に例示した通信チャネルの選択方法における基地局２０ａの電源装置の出力電流の変化を説明する。
図１０は、図８に例示した基地局２０ａの通信チャネル選択が行われた場合の基地局２０ａの電源の出力電流の変化を示す図であって、（Ａ）は基地局２０ａから制御チャネルのみを用いてデータが伝送されている場合を示し、（Ｂ）〜（Ｆ）は、それぞれ図８に示した▲１▼〜▲５▼の各通信チャネルが選択された場合の電源の出力電流の変化を示す。
図１０（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、基地局２０ａにおける通信チャネルの選択の規則に従って通信チャネルを選択すると、電源の出力電流の量は、送信のタイミング内で分散される。
従って、例えば第１の通信チャネルが伝送を行うタイミングのみで、電源から非常に大きい値の出力電流が発生し、その他のタイミングにおいては殆ど電源から出力電流がながれないといったことは起こらない。
【００３４】
以下、以上参照した各図を参照して通信システム１の動作を説明する。
端末局３０の利用者は、端末局３０のテンキー３１６に対して所定の発呼操作を行う。テンキー３１６に入力された情報は制御回路３０８に対して出力され、制御回路３０８は所定の発呼処理を行う。
すなわち、まず、端末局３０からリンクチャネル確立要求が基地局２０ａに送出される。端末局３０はこれに応答して表１〜表３および図５〜図９を参照して説明した通信チャネルの選択を行い、リンクチャネル割当を送出して、通信網１０、基地局２０ａおよび端末局３０の間に通話路を設定する。
マイク３１２から入力された端末局３０の利用者の音声は、通話回路３１０でディジタル形式の信号に変換され、信号Ｔとして送信回路３０６に対して出力される。
【００３５】
送信回路３０６は、制御回路３０８から入力される信号ＴＸＣのタイミングに従って、通話回路３１０から入力された通信データ（信号Ｔ）と通話回路３１０から入力された制御データとを図４に示したデータ伝送フォーマットで伝送する信号ＴＸＳを生成し、切り換えスイッチ３０２に対して出力する。
切り換えスイッチ３０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路３０８の制御に従って、図４に示した各タイムスロットの第２の上り方向の通信チャネルのタイミングでアンテナ３００を介して無線通信回線上に出力する。
【００３６】
端末局３０からの無線通信回線上の信号は、基地局２０ａのアンテナ２００を介して切り換えスイッチ２０２に入力される。
切り換えスイッチ２０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路２０８の制御に従って、受信した信号を図４に示した第２の上り方向の通信チャネルのタイミングで、信号ＳＷＳとして受信回路２０４に対して出力する。
【００３７】
受信回路２０４は、信号ＲＸＣを介した制御回路２０８の制御に従って、信号ＳＷＳから通信データを分離して回線インターフェース２１０に対して出力し、制御データを信号ＲＸＳとして制御回路２０８に入力する。
制御回路２０８は、受信回路２０４から入力される信号ＲＸＳ、および、回線インターフェース２１０から入力される信号ＮＩＳに基づいて、各制御信号ＲＸＣ，ＴＸＣ，ＳＷＣを介して基地局２０ａの各部分の制御、および、基地局２０ａと端末局３０との間でデータの伝送に用いる無線通信回線および通信チャネルの選択を行う。
【００３８】
回線インターフェース２１０は、信号Ｒを通信網１０に対して出力し、通信網１０からの通話信号を信号Ｔとして送信回路２０６に対して出力する。
また、回線インターフェース２１０は、通信網１０からの着信信号等の呼制御情報を検出し、信号ＮＩＳとして制御回路２０８に対して出力し、信号ＣＮＴＳとして制御回路２０８から入力された通信網１０に対する呼制御情報を通信網１０に対して出力する。
【００３９】
送信回路２０６は、制御回路２０８から入力される信号ＴＸＣのタイミングに従って、回線インターフェース２１０から入力された通信データ（信号Ｔ）と制御回路２０８から入力された制御データとを、図４に示したデータ伝送フォーマットで伝送する信号ＴＸＳを生成し、切り換えスイッチ２０２に対して出力する。
切り換えスイッチ２０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路２０８の制御に従って、図４に示したタイムスロットの第２の下り方向の通信チャネルのタイミングでアンテナ２００を介して無線通信回線上に出力する。
【００４０】
基地局２０ａのアンテナ２００から無線通信回線上を伝送された電波信号は、端末局３０のアンテナ３００により受信される。
切り換えスイッチ３０２は、信号ＳＷＣを介した制御回路３０８の制御に従って、アンテナ３００が捉えた信号を、図４に示した下り方向の第２の通信チャネルのタイミングで信号ＳＷＳとして受信回路３０４に対して出力する。
受信回路３０４は、信号ＲＸＣを介した制御回路３０８の制御に従って、信号ＳＷＳから通信データを分離して信号Ｔとして通話回路３１０に対して出力し、制御データを信号ＲＸＳとして制御回路２０８に入力する。通話回路３１０に入力された信号Ｔはアナログ形式の音声信号に変換され、スピーカ３１４を介して端末局３０の利用者に伝えられる。
以上説明した基地局２０ａ（端末局３０が基地局２０ｂの通話領域に入ってハンドオーバーが生じた場合には基地局２０ｂ）および端末局３０の動作は、端末局３０に対する終話操作（オフフック）または通信網１０からの終話処理が行われて通話路が切断するまで続く。
【００４１】
なお、通信システム１においては基地局２０ａ，２０ｂと端末局３０のみで通信システム１を構成したが、これらの数は任意である。
また、１フレームに含まれるタイムスロット数は任意である。
また、通信データと制御データとを多重化して伝送する場合において、制御データを伝送する通信チャネルは１通信チャネルに限らず、システムの構成に応じて、制御データを複数の通信チャネルを用いて伝送してもよい。
また、基地局２０ａ，２０ｂおよび端末局３０の構成は例示であって、これらの各構成要素は、同等の機能を有する他の回路等に置換可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、パーソナルハンディホンシステムに用いられる基地局において、データの伝送に用いる通信チャネルを、一定の規則に従って合理的に選択することができる。
さらに、本発明によれば、基地局が無線通信回線上への送信を行うタイミングを全ての通信チャネルを通して平均化することができるので、基地局の電源装置の負荷を平均化することができる。
また、本発明によれば、基地局の送信タイミングを平均化することにより、基地局の電源装置に無理な動作を強いず、基地局全体の動作を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した基地局の構成を示す図である。
【図３】図１に示した端末局の構成を示す図である。
【図４】無線通信回線の１タイムスロット分のデータ伝送フォーマットを示す図である。
【図５】図１に示した基地局の無線通信回線の第１の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図６】図１に示した基地局の無線通信回線の第２の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図７】図１に示した基地局の無線通信回線の第３の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図８】図１に示した基地局の無線通信回線の第４の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図９】図１に示した基地局の無線通信回線の第５の回線使用状況および通信チャネルの選択方法を例示する図である。
【図１０】図８に例示した基地局の通信チャネル選択が行われた場合の基地局２０ａの電源の出力電流の変化を示す図であって、（Ａ）は基地局から制御チャネルのみを用いてデータが伝送されている場合を示し、（Ｂ）〜（Ｆ）は、それぞれ図８に示した▲１▼〜▲５▼の各通信チャネルが選択された場合の電源の出力電流の変化を示す。
【符号の説明】
１…通信システム、１０…通信網、２０ａ，２０ｂ…基地局、２００，３００…アンテナ、２０２，３０２…切り換えスイッチ，２０４，３０４…受信回路，２０６，３０６…送信回路、２０８，３０８…制御回路、３１６…テンキー、２１０…回線インターフェース、３１０…通話回路、３１２…マイク、３１４…スピーカ
Claims (2)
- それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信システムであって、
前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択するように構成されている
通信システム。 - それぞれ異なる周波数の複数の無線通信回線を、それぞれ同じタイミングで時分割した複数の通信チャネルそれぞれを介して、少なくとも、所定の送信データを基地局から１以上の端末局それぞれに送信する通信方法であって、
前記基地局は、前記端末局に対する送信データの送信を開始する際に、通信に適した状態の通信チャネルを有しており、制御チャネルに最も近い無線通信回線の通信チャネルの内、最も多く送信データの送信に用いられている通信チャネルから最も離れた通信チャネルを、前記送信データの送信の開始に係る通信チャネルとして選択する
通信方法。
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