JP3776967B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチチャネルアクセス方式が適用された無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信システムの市場が自由化され、かつ複数の通信事業体の参入と競争との下で加入者の数が急激に増加しつつある。したがって、このような移動通信システムでは、最繁時に生起する呼に確実に無線チャネルを割り付けてサービスを提供するために、有限の資源である無線周波数を複数の移動局がＴＤＭＡ方式の下で共用したり複数の無線ゾーンにおいて再利用する技術が導入されている。
【０００３】
また、移動通信システムによって提供されるべき通信サービスの形態については、ＩＳＤＮ等によって実現される画像等の高速伝送の実現に併せて、複数の多様な情報を実時間で伝送することによってマルチメディアの進展に柔軟に適応することが要求されている。
図１２は、移動通信システムの構成例を示す図である。
【０００４】
図において、無線基地局９１1 は無線制御局９２および交換局９３を介して公衆網に接続され、無線基地局９１1 によって形成される無線ゾーンには移動局９４1 が位置する。なお、無線制御局９２には無線基地局９１1 に併せて無線基地局９１2〜９１Nが接続され、かつ上述した無線ゾーンには移動局９４1 に併せて、移動局９４2〜９４nが位置するが、ここでは、図示を省略する。
【０００５】
無線基地局９１1 では、アンテナ９５1 の給電端が送受信部９６1 のアンテナ端子に接続され、その送受信部は直列に接続されたＴＤＭＡ制御部９７1 および網インタフェース部９８1 を介して無線制御局９２の対応するポートに接続される。さらに、送受信部９６1 、ＴＤＭＡ制御部９７1 および網インタフェース部９８1 の制御入出力はプロセッサ９９1 の対応する入出力ポートに接続され、そのプロセッサの通信ポートは無線制御局９２の対応する通信ポートに接続される。
【０００６】
移動局９４1 では、ハンドセット１００1 の出力はコーデック１０１1 の符号化入力に接続され、その符号化出力はＴＤＭＡ制御部１０２1 を介して送受信部１０３1 の変調入力に接続される。送受信部１０３1 のアンテナ端子はアンテナ１０４1 の給電端に接続され、その送受信部１０３の復調出力はＴＤＭＡ制御部１０２1 を介してコーデック１０１1 の復号化入力に接続される。コーデック１０１1 の復号化出力はハンドセット１００1 の入力に接続され、そのコーデックとＴＤＭＡ制御部１０２1 との接続点は外部インタフェース部１０５1 に接続される。コーデック１０１1 の制御入力、ＴＤＭＡ制御部１０２1 、送受信部１０３1 および外部インタフェース部１０５1 の制御入出力とには、プロセッサ１０６1 の対応するポートが接続される。
【０００７】
このような構成の移動通信システムでは、無線基地局９１1 に実装された送受信部９６1 は、ＴＤＭＡ制御部９７1 が行う同期制御の下で、図１３に示すようにタイムスロットｔ1〜ｔnからなるフレームを伝送単位とする無線ゾーンをアンテナ９５1 を介して形成する。
また、このような無線ゾーンに位置する移動局９４1 を着信先とする呼が生起した場合には、交換局９３はその移動局の呼び出しを要求する「一斉呼び出し要求」を無線制御局９２に向けて送出し（図１４(1))、無線制御局９２はその「一斉呼び出し要求」を無線基地局９１1〜９１Nに中継する（図１４(2))。
【０００８】
なお、以下では、上述した「一斉呼び出し要求」のように、交換局９３、無線制御局９２、無線基地局９１1〜９１Nおよび移動局９４1〜９４nの間で無線回線その他の通信リンクを介して相互に送受されるメッセージについては、簡単のため、名称の両端に括弧を付加して示す。
無線基地局９１1〜９１N（以下では、簡単のため、無線基地局９１1 のみについて説明する。）では、プロセッサ９９1 は、このような一斉呼び出し指令を認識すると、ＴＤＭＡ制御部９７1 が行う同期制御の下で形成される無線チャネルの内、予め決められた制御チャネルに、送受信部９６1 およびアンテナ９５1 を介してその「一斉呼び出し指令」で示される移動局の識別子を含む「選択呼び出し指令」を送信する（図１４(3))。
【０００９】
一方、移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、ＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で、アンテナ１０４1 および送受信部１０３1 を介して上述した「選択呼び出し指令」を受信し、その「選択呼び出し指令」に含まれる識別子が自局を示すか否かを判別する（図１４(4))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その判別の結果が真である場合には、その旨を示して自局の識別子を含む「着信無線状態報告」を生成し、かつＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で、送受信部１０３1 およびアンテナ１０４1 を介してその「着信無線状態報告」を無線基地局９１1 に向けて送信する（図１４(5))。
【００１０】
無線基地局９１1 はこのような「着信無線状態報告」を「一斉呼び出し応答」（上述した識別子を含む。）に変換して無線制御局９２に中継し（図１４(6))、無線制御局９２はその「一斉呼び出し応答」を交換局９３に中継する（図１４(7))。
交換局９３は、この「一斉呼び出し応答」を認識すると、その「一斉呼び出し応答」に含まれる識別子に対応した呼を識別すると共に、その識別子を含む「チャネル割り当て要求」を生成する（図１４(8))。さらに、交換局９３は、その「チャネル割り当て要求」を無線制御局９２に向けて送出する（図１４(9))。
【００１１】
無線制御局９２は、このような「チャネル割り当て要求」を認識すると、その時点で空いている無線チャネル（以下、「通話チャネル」という。）の中で最も通信する条件の良い通話チャネルを判定するため、受信電界強度の測定を要求する「レベル測定要求」を生成すると共に、その「レベル測定要求」を配下の無線基地局９１1 に向けて送出する(図１４(10))。
【００１２】
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、上述した「選択呼び出し要求」と同様にしてその「レベル測定要求」を送信する(図１４(11))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、このような「レベル測定要求」を上述した「選択呼び出し指令」と同様にして受信すると、その「レベル測定要求」で示される通話チャネル（図１３に示すタイムスロットの何れか１つに相当する。）について、送受信部１０３1 を介して電界強度を測定すると共に、その電界強度の測定値と自局の識別子とを含む「レベル測定応答」を生成する(図１４(12))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その「レベル測定応答」を上述した「着信無線状態報告」と同様にして無線基地局９１1 に向けて送信する(図１４(13))。
【００１３】
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、このような「レベル測定応答」を上述した「一斉呼び出し応答」と同様にして無線制御局９２に中継する（図１４(14)) 。
上述した「レベル測定応答」を配下の無線基地局から受信した無線制御局９２は、その「レベル測定応答」に含まれる測定値が最も大きいものを判別し、その判別結果に該当する無線チャネルを捕捉すると共に、その旨に併せて、通話チャネルと割り付けられた移動局の識別子との対応関係を示す「チャネル割り当て応答」を交換局９３に向けて送出する（図１４(15)) 。
【００１４】
交換局９３はその「チャネル割り当て応答」を認識すると上述した対応関係を示す「チャネル設定」を生成して無線制御局９２に向けて送出し(図１４(16))、無線制御局９２および無線基地局９１1 は、このような「チャネル設定」を上述した「レベル測定要求」と同様にして移動局９４1 に向けて送出する（図１４(17)、(18)) 。
【００１５】
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 はその「チャネル設定」で示される通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこのような通話チャネルについて同期をとる。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下でその同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局９１1 に向けて送出する(図１４(19))。
【００１６】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」を無線基地局９１1 に向けて送信する(図１４(20))。
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 が上述した同期信号に基づいて同期を確立したことを認識すると、その旨を示す「チャネル設定完了」を無線制御局９２に通知する(図１４(21))。
【００１７】
無線制御局９２はこのような通知を交換局９３に与え(図１４(22))、交換局９３はその「チャネル設定完了」を認識すると発信元との間に通話路を形成し、かつその発信元に「着信先に至る無線伝送路の形成が完了したこと」を通知すると共に、「制御チャネル解放」を生成して無線制御局９２に与える。
無線制御局９２は、その「制御チャネル解放」を認識すると、該当する呼にかかわる制御情報の無線伝送路としての制御チャネルを解放する(図１４(23))。
【００１８】
また、交換局９３は着信先の呼び出しを要求する「ＳＥＴＵＰ」を無線制御局９２および無線基地局９１1 を介して移動局９４1 に向けて送出する(図１４(24))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、その「ＳＥＴＵＰ」が自局宛の選択呼び出しとして認識すると、その選択呼び出しに対する応答として「ＡＬＥＲＴ」を無線基地局９１1 、無線制御局９２および交換局９３を介して発信元に向けて送出し(図１４(25))、かつ呼び出し音を発生しつつハンドセット１００1 が操作者によって持ち上げられるか否かを判別しながら待機する。さらに、プロセッサ１０６1 は、ハンドセット１００1 が持ち上げられたことを認識すると、その旨を示す「ＣＯＮＮ」を上述した「ＡＬＥＲＴ」と同様にして発信元に向けて送出する(図１４(26))。
【００１９】
発信元は、このような「ＣＯＮＮ」を認識すると、その旨を示す「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を上述した「ＳＥＴＵＰ」と同様にして移動局９４1 に向けて送出する(図１４(27))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 はその「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を認識するとその旨をＴＤＭＡ制御部１０２1 および送受信部１０３1 に通知し、これらのＴＤＭＡ制御部および送受信部はハンドセット１００1(または外部インタフェース部１０５1)と、上述した通話チャネルとのインタフェースをとって通話状態を確保する(図１４(28))。
【００２０】
なお、上述した「ＳＥＴＵＰ」、「ＡＬＥＲＴ」、「ＣＯＮＮ」、「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」については、何れも先行して割り付けられた通話チャネルとその通話チャネルに対応した通話路とを介してエンド・ツー・エンドで送受され、かつ交換局９３では、無線区間の信号方式と、発信元が収容された加入者線やその加入者線に至る局間に適用された信号方式との信号変換が、各ノードに設けられた変換機能（図示されない。）によって行われるが、本願には直接関係がないので、ここではその説明を省略する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来例では、呼毎に単一の無線チャネルが割り付けられ、例えば、接続完了呼の通話信号として音声情報より情報量が大きい画像情報が送受される場合には、その通話信号の情報量に適応した複数の通話チャネルについて個別に無線チャネル設定制御を行うことが要求され、実際にはその無線チャネル設定制御の手順が複雑となって実現できなかった。
【００２２】
また、呼毎に複数の通話チャネルが割り付けられても、これらの通話チャネルについては、移動局と基地局との送受信部の特性のバラツキ、無線伝送路の特性その他の相違に起因して、通話中チャネル切り替えが非同期に起動され、実際にはこれらの通話チャネルの通話中チャネル切り替えを並行して確実行うことは容易にはできなかった。
【００２３】
さらに、このような通話中チャネル切り替えを実現する複雑な無線チャネル設定制御については、実際の運用に際して生起し得る事象に柔軟に適応する処理手順の下で技術的に実現できても、交換局９３、無線制御局９２および無線基地局９１1〜９１Nに併せて移動局９４1 において個別に実行されるべき処理の処理量は膨大となり、かつこれらの局の間で相互に送受すべき制御情報の数および情報量が大幅に増加するために、価格性能比や無線伝送路の伝送効率が低下して実際には実現できなかった。
【００２４】
本発明は、ハードウエアおよびソフトウエアの構成を大幅に変更することなく、広範な情報量の伝送情報に適応した無線チャネルを確実に割り付けできる無線通信システムを提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜５に記載の発明の原理ブロック図である。
【００２６】
請求項１に記載の発明は、無線ゾーンを形成する親局１１と、その無線ゾーンに位置する子局１２1〜１２nとを備え、親局１１には、子局１２1〜１２nに生起した個々の呼について、呼処理の手順に基づいて種別を判別し、かつ無線ゾーンを構成する無線チャネルの内、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを無線チャネル設定制御の手順に基づいて一括して割り付ける割り付け手段１３と、個々の呼について、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルを介し、かつ通話相手との間を並列に結ぶ通話路を呼処理の手順に基づいて設定する通話路設定手段１４とを有し、子局１２1〜１２nには、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの内、何れか１つの代表チャネルと、その代表チャネルに対応して通話路設定手段１４によって設定された通話路とを介して通話相手と相互にライン信号を送受し、その送受の手順に基づいて自局の完了呼を識別する完了呼識別手段１５と、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの全てを介して、完了呼識別手段１５によって識別された完了呼の通話信号を送信または受信する通話制御手段１６とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３には、完了呼について、呼処理の手順に基づいて通話信号の情報量の増減を識別し、その増減に応じた情報量の更新値に比例する数の無線チャネルを逐次一括して割り付ける手段を含むことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、親局１１には、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段２１を有し、割り付け手段１３には、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の単位に、無線チャネル管理手段２１を参照して種別に適応した数の空いている無線チャネルを探索し、これらの空いている無線チャネルの不足分に対応付けられてその無線チャネル管理手段に記憶された個々の呼について、他の集合に属して空いている無線チャネルに対する通話中チャネル切り替えを起動する手段を含むことを特徴とする。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項３に記載の無線通信システムにおいて、親局１１には、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段２１を有し、割り付け手段１３には、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の内、空いている無線チャネルの数が単一の呼に割り付けられるべきその無線チャネルの最大値以上であるものを優先して割り付け枠とする手段を含むことを特徴とする。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３には、集合の全てについて空いている無線チャネルの数が最大値未満であるときに、その数が小さい集合の空いている無線チャネルを優先して割り付けの枠とする手段を含むことを特徴とする。
【００３０】
請求項１に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、子局１２1〜１２nの何れかにかかわる呼が生起すると、親局１１の割り付け手段１３は、その呼について呼処理の手順に基づいて種別を判別し、かつ自局が形成する無線ゾーンを構成する無線チャネルの内、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを無線チャネル設定制御の手順に基づいて一括して割り付ける。さらに、通話路設定手段１４は、その割り付けられた個々の無線チャネルについて、通話相手との間を並行に結ぶ通話路を上述した呼処理の手順に基づいて設定する。
【００３１】
一方、上述した呼が生起した子局では、完了呼識別手段１５は、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの内、何れか１つの代表チャネルと、その代表チャネルに対応して通話路設定手段１４によって設定された通話路とを介して通話相手と相互にライン信号を送受し、その送受の手順に基づいて自局の完了呼を識別する。通話制御手段１６は、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの全てを介してその完了呼の通話信号を送信または受信する。
【００３２】
すなわち、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの数が単数と複数との何れである呼についても、無線チャネル設定制御の手順を大幅に変更することなく単一の呼として呼処理が施されるので、呼毎に異なる通話信号の情報量に柔軟に適応しつつ確実に通信サービスが提供される。
請求項２に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３は、完了呼について、呼処理の手順に基づいて通話信号の情報量の増減を識別し、その増減に応じた情報量の更新値に比例する数の無線チャネルを逐次一括して割り付ける。通話路設定手段１４はこのようにして割り付けられた無線チャネルの全てについて通話相手との間を並列に結ぶ通話路を設定し、通話制御手段１６はこれらの無線チャネルと通話路との全てを介して上述した完了呼の通話信号を送信または受信する。
【００３３】
すなわち、子局１２1〜１２nに生起した完了呼については、通話信号がその情報量の増減に柔軟に適応した通信容量の伝送路を介して確実に送受されるので、通話の形態や通話信号が変更された場合にも伝送品質や伝送速度が確実に維持される。
請求項３に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、親局１１の無線チャネル管理手段２１は、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する。
【００３４】
また、割り付け手段１３は、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の単位に無線チャネル管理手段２１を参照し、これらの子局に生起した呼について、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを探索して割り付ける。
しかし、このような探索の下でその数の空いている無線チャネルが無い場合には、割り付け手段１３は、不足分の無線チャネルに対応付けられて無線チャネル管理手段２１に記憶された個々の呼について、他の集合に属して空いている無線チャネルに対する通話中チャネル切り替えを起動する。さらに、割り付け手段１３は、このような通話中チャネル切り替えが完了したときに、無線チャネル設定制御の手順に基づいてその通話チャネル切り替えに応じて解放された無線チャネルを既述の不足分として補充すると共に、上述した割り付けを行う。
【００３５】
すなわち、空いている無線チャネルの総数の範囲において子局に新たに生起した呼や完了呼に割り付けられた無線チャネルが動的に再割り付けされるので、情報量が大きい通話信号の無線伝送路が確度高く形成される。
請求項４に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、親局１１の無線チャネル管理手段２１は、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する。また、割り付け手段１３は、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の内、空いている無線チャネルの数が単一の呼に割り付けられるべき無線チャネルの最大値以上であるものを優先して割り付け枠とする。
【００３６】
したがって、完了呼の数がこのような割り付け枠の範囲で無線チャネルの割り付けが可能である程度に少ない状態では、通話信号の情報量が大きい後続の完了呼に割り付けられるべき無線チャネルが確保される。
請求項５に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項４に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３は、子局が通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の全てについて空いている無線チャネルの数が最大値未満であるときに、その数が小さい集合の空いている無線チャネルを優先して割り付けの枠とする。
【００３７】
すなわち、空いている無線チャネルについては、上述した集合の内、空いている無線チャネルの数が大きい集合に属するものほど何らかの呼に割り付けられる可能性が小さいので、通話信号の情報量が大きい後続の完了呼に割り付けられるべき無線チャネルが確保される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
図２は、請求項１〜５に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
図において、図１２に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
本実施形態と図１２に示す従来例との構成の相違点は、無線基地局９１1 〜９１N に代えて無線基地局５１1〜５１Nが備えられ、無線制御局９２に代えて無線制御局５２が備えられ、交換局９３に代えて交換局５３が備えられ、移動局９４1〜９４nに代えて移動局５４1〜５４nが備えられた点にある。
【００４０】
また、無線基地局５１1 と無線基地局９１1 との構成の相違点はプロセッサ９９1 に代えてプロセッサ５５1 が備えられた点にあり、移動局５４1 と移動局９４1 との構成の相違点はプロセッサ１０６1 に代えてプロセッサ５６1 が備えられた点にある。
なお、無線基地局５１2〜５１Nと移動局５４2〜５４nとの構成については、それぞれ無線基地局５１1 および移動局５４1 の構成と同じであるから、ここではその説明および図示を省略する。
【００４１】
また、本実施形態と図１に示すブロック図との対応関係については、無線基地局５１1〜５１N、無線制御局５２および交換局５３は割り付け手段１３、通話路設定手段１４および無線チャネル管理手段２１を含む親局１１に対応し、移動局５４1〜５４nは完了呼識別手段１５および通話制御手段１６を含む子局１２1 〜１２n に対応する。
【００４２】
図３は、請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する図である。
図において、図１４に示す従来例と同様のタイミングや処理に対応するものについては、同じ番号を付与して示し、以下ではその説明を省略する。
図４は、本実施形態における交換局の動作フローチャートである。
【００４３】
図５は、本実施形態における無線制御局の動作フローチャートである。
図６は、本実施形態における移動局の動作フローチャートである。
以下、図２〜図６を参照して請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
交換局５３および無線制御局５２は、図７に示すように、その無線制御局が行う無線チャネル設定制御の対象となる個々の無線チャネルについて、無線周波数と、その無線周波数を時分割して形成される複数のタイムスロットの内、該当する無線チャネルを形成するタイムスロットの番号とからなる複数のチャネル番号が呼毎に記録される呼管理テーブル６１E、６１MCSをそれぞれ有する。なお、以下では、簡単のため、このようなチャネル番号を示す無線周波数とタイムスロットの番号とが共に「０」である場合には、その時点で無線チャネル設定制御の対象とはならない無効な無線チャネルを意味することとする。
【００４４】
また、無線制御局５２は、図８に示すように、上述した無線周波数とタイムスロットとの組み合わせからなる個々の無線チャネルについて、空いている場合には「０」、反対に何らかの呼に割り付けられている場合には、その呼の識別子がそれぞれ格納される無線チャネル状態テーブル７１を有する。
さらに、無線制御局５２は、図９に示すように、呼が生起した個々の移動局の識別子に対応してその呼の識別子が格納される呼識別子テーブル８１を有する。
【００４５】
なお、これらのグループ管理テーブル６１E、６１MCS、無線チャネル状態テーブル７１およびグループ番号テーブル８１の全ての領域には、簡単のため、以下の処理に先行して「０」が初期値として設定されていると仮定する。
従来例と同様にして、移動局５４1 を着信先とする呼が生起した場合には、交換局５３は、その移動局の呼び出しを要求する「一斉呼び出し要求」を無線制御局５２に向けて送出する（図３(1))処理に併せて、その呼の種別（通話信号として送受されるべき情報の情報量を含む。）を呼処理の手順に基づいて求める。
【００４６】
また、交換局５３は、このような「一斉呼び出し要求」に応じて無線制御局５２から「一斉呼び出し応答」を受信して認識すると、その「一斉呼び出し応答」に含まれる識別子に対応した呼を識別すると共に、上述したようにその呼の種別として求められた情報量に適応した無線チャネルの所要数を算出し、これらの識別子と所要数とを含む「チャネル割り当て要求」を生成して（図３(8))無線制御局５２に向けて送出する(図３(9)、図４(1))。
【００４７】
無線制御局５２は、このような「チャネル割り当て要求」を認識すると、「一斉呼び出し応答」のあった無線ゾーン周辺の無線基地局５１1 の無線チャネル（以下、「通話チャネル」という。）の受信電界強度の測定を要求する「レベル測定要求」を生成し、その「レベル測定要求」を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(10)、図５(1))。
【００４８】
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 は、このような「レベル測定要求」を受信すると、その「レベル測定要求」で示される通話チャネル（図１３に示す単数あるいは複数のタイムスロットの集合からなる。）について、ＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で送受信部１０３1 を介して電界強度を測定する（図６(1))と共に、これらの電界強度の測定値と自局の識別子とを含む「レベル測定応答」を生成する(図３(12))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その「レベル測定応答」を既述の「着信無線状態報告」と同様にして無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(13)、図６(2))。
【００４９】
無線制御局５２は、無線基地局５１1 を介して受信された「レベル測定応答」に含まれる測定値と、無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、その時点で空いている無線チャネルを対比させ、測定値が通話サービスが提供される程度に大きい、上述した所要数に等しい数の通話チャネルを確保できるかを判別する（図５(2))。
【００５０】
また、無線制御局５２は、その判別の結果が真である場合には、該当する通話チャネルについて無線チャネル状態テーブル７１に呼の識別子を参照し、その識別子を上述した「レベル測定応答」に含まれる移動局の識別子に対応した呼識別子テーブル８１の領域に格納することにより、先行して行われた通話チャネルの捕捉を確定する（図５(3))。さらに、無線制御局５２は、これらの通話チャネルの全てについて、無線チャネル状態テーブル７１に示される無線周波数とタイムスロットの番号との組み合わせを求めて呼管理テーブル６１MCS の対応する領域に格納すると共に、これらの組み合わせからなるチャネル番号の列と、呼の識別子とからなる「チャネル割り当て応答」を生成して交換局５３に向けて送出する（図３(15)、図５(4))。
【００５１】
交換局５３は、このような「チャネル割り当て応答」を認識すると、その「チャネル割り当て応答」に含まれる呼の識別子とチャネル番号の列とを求め（図４(2))、これらのチャネル番号の列をその識別子に対応した呼管理テーブル６１E の領域に格納すると共に、該当する呼の識別子を含む「チャネル設定」を生成して無線制御局５２に向けて送出する（図３(16)、図４(3))。
【００５２】
無線制御局５２は、その「チャネル設定」に含まれる呼の識別子に対応して呼管理テーブル６１MCS に格納された全ての通話チャネルのチャネル番号を含む「チャネル設定」を生成し、その「チャネル設定」を無線基地局５１1 を介して移動局５４1 に向けて送出する（図３(17)、(18)、図５(5))。
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 はその「チャネル設定」で示される個々の通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこれらの通話チャネルについて順次同期をとる（図６(3))。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下で上述した「レベル測定応答」と同様にして、その同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(19)、図６(4))。
【００５３】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」として無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(20)、図６(5))。
無線基地局５１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 の下で上述した通話チャネルの同期が確立していることを認識すると、その旨を示して該当する呼の識別子を含む「チャネル設定完了」を無線制御局５２に通知する（図３(21))。
【００５４】
また、無線制御局５２は、このような「チャネル設定完了」を交換局５３に中継する（図３(22)、図５(6))。
交換局５３は、その「チャネル設定完了」に含まれる呼の識別子に基づいて呼管理テーブル６１E を参照することにより、該当する呼に割り付けられた通話チャネルの全てを求め、予め設定されたトランキングダイヤグラム（無線チャネルと通話路スイッチとの対応関係を示す。）に基づいて、これらの通話チャネルに対応した通話路を発信元との間に形成する（図４(4))。さらに、交換局５３は、その発信元に着信先に至る無線伝送路の形成が完了したことを通知する（図４(5))と共に、「制御チャネル解放」を生成して無線制御局５２に与える（図４(5))。
【００５５】
無線制御局５２は、その「制御チャネル解放」を認識すると、該当する呼にかかわる制御情報の無線伝送路としての制御チャネルを解放する（図３(23)、図５(7))。
また、交換局５３は発信元から与えられた通知に応じて着信先の呼び出しを要求する「ＳＥＴＵＰ」を生成し、かつ上述した通話路の内、交換局５３、無線制御局５２および無線基地局５１1 を介して形成された無線チャネルの何れか１つに相当する伝送路（以下、「代表回線」という。）を介して移動局５４1 に向けてその「ＳＥＴＵＰ」を送出する（図３(24)) 。
【００５６】
さらに、移動局５４1 と発信元とは、このような代表回線を介して従来例と同様にして「ＡＬＥＲＴ」、「ＣＯＮＮ」、「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を送受することにより、通話状態に移行する（図３(25)〜(28)、図４(7)、図５(8)、(9)、図６(6))。
このように本実施形態によれば、従来例に比べて交換局、無線制御局、無線基地局および移動局が実行する処理の手順を大幅に変更することなく、通話信号の情報量に応じた数の無線チャネルが通話チャネルとして効率的に割り付けられる。
【００５７】
図１０は、請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(1) である。
図において、図３に示すものと同じタイミングについては、同じ番号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
図１１は、請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(2) である。
【００５８】
以下、図２〜図１１を参照して、請求項２に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
移動局５４1 の接続完了呼（ここでは、簡単のため、請求項１に記載の発明に対応した実施形態において生起した呼とする。）が存続する状態において、例えば、その移動局の通話相手が後続する通話信号として送信（あるいは受信）すべき情報の情報量が増加することと、その情報量の増分に応じて追加されるべき通話チャネルの数とを示すメッセージ（またはライン信号）を交換局５３に通知した場合には、その交換局はこのようなメッセージ等をチャネル再割り当て要求（既述の「チャネル割り当て要求」と同様にして識別子を含む。）として無線制御局５２に与える（図１０(a))。
【００５９】
無線制御局５２は、そのチャネル再割り当て要求を認識すると、無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、その時点で空いている無線チャネルの内、上述した数の空の無線チャネル（以下、単に「追加通話チャネル」という。）を求め、かつその無線チャネル状態テーブルの対応する領域に該当する呼の識別子を書き込むことによりこれらの追加無線チャネルを捕捉する。さらに、無線制御局５２は、これらの追加通話チャネルの全てについて、無線チャネル状態テーブル７１に示される無線周波数とタイムスロットの番号との組み合わせを求めて呼管理テーブル６１MCS の対応する領域に格納し、かつこれらの組み合わせからなるチャネル番号の列と、呼の識別子とからなるチャネル再割り当て応答を生成して交換局５３に向けて送出する（図３(b))。
【００６０】
交換局５３は、このような「チャネル再割り当て応答」を認識すると、その「チャネル再割り当て応答」に含まれる呼の識別子とチャネル番号の列とを求め、これらのチャネル番号の列をその識別子に対応した呼管理テーブル６１E の領域に追加して格納すると共に、該当する呼の識別子を含むチャネル再設定を生成して無線制御局５２に向けて送出する（図３(c))。
【００６１】
無線制御局５２は、その「チャネル再設定」に含まれる呼の識別子に対応して呼管理テーブル６１MCS に格納された全ての追加通話チャネルのチャネル番号を含む「チャネル再設定」を生成し、その「チャネル再設定」を無線基地局５１1 を介して移動局５４1 に向けて送出する（図３(d)、(e))。
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 はそのチャネル再設定で示される個々の通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこれらの通話チャネルについて順次同期をとる。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下で、その同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(19))。
【００６２】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」として無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(20))。
無線基地局５１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 の下で上述した通話チャネルの同期が確立していることを認識すると、その旨を示して該当する呼の識別子を含む「チャネル再設定完了」を無線制御局５２に通知する（図３(f))。
【００６３】
また、無線制御局５２は、このような「チャネル再設定完了」を交換局５３に中継する（図３(g))。
交換局５３は、その「チャネル再設定完了」に含まれる呼の識別子に基づいて呼管理テーブル６１E を参照することにより、該当する呼に追加して割り付けられた追加通話チャネルの全てを求め、予め設定されたトランキングダイヤグラムに基づいて、これらの通話チャネルに対応した通話路を発信元との間に形成する。さらに、交換局５３は、その発信元に着信先に至る無線伝送路の形成が完了したことを通知する。発信元はその通知に応じて新たな伝送速度による通話信号の送受が可能であることを認識し、その発信元と移動局５４1 とは通話状態を維持する。
【００６４】
また、このような通話状態において、例えば、移動局５４1 の通話相手が後続する通話信号として送信（あるいは受信）すべき情報の情報量が減少することと、その情報量の減少分に応じて解放されるべき通話チャネルの数とを示すメッセージを交換局５３に通知した場合には、その交換局はこのようなメッセージを「チャネル再割り当て要求」（既述の「チャネル割り当て要求」と同様にして識別子を含む。）として無線制御局５２に与える（図１１(a))。
【００６５】
さらに、無線制御局５２はこのような通話チャネルについて交換局５３に「チャネル再割り当て応答」を与え（図１１(b))、その交換局は無線制御局５２、無線基地局５１1 および移動局５４1 と連係してこれらの通話チャネルに対応した通話路を解除する処理（図１１(c)〜(g))を行う。
なお、これらの一連の処理については、演算対象である呼管理テーブル６１E、６１MCS 、無線チャネル状態テーブル７１および呼識別子テーブル８１と、追加チャネルとについて交換局５３、無線制御局５２、無線基地局５１1 および移動局５４1 が（上述した捕捉にかかわる処理とは）行う逆の処理として実現され、かつその移動局が同期信号の送信を行わずに「同期完了通知」に代えて該当する追加チャネルに対するアクセスを中止することを示す「中止通知」を送出する点で、図１０に示す一連の処理と異なる手順に基づいて行われる。
【００６６】
このように本実施形態によれば、請求項１に記載の発明に対応した実施形態とほぼ同じ手順(図１０(a)〜(g))に基づいて、通話中に伝送速度を適宜変更しつつ所望の情報量の通話信号が確実に送受される。
なお、上述した実施形態では、通話信号の情報量が増減する契機が移動局５４1 の通話相手（発信元）から与えられているが、本発明はこのような場合に限定されず、例えば、通話中に確実に無線伝送されるならば、その契機は移動局から与えられてもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、図１０および図１１に点線で示すように、追加通話チャネルの候補についてレベル測定が行われていないが、無線チャネルの利用効率が許容可能な範囲で得られるならば、例えば、図３(10)〜(14)に示す手順と同じ手順を適用することにより、これらの候補についてレベル測定を実施することができる。
【００６８】
以下、図２〜図１１を参照して請求項３に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、無線制御局５２が個々の呼に通話チャネルを割り付ける処理の手順にある。
請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様にして移動局５４1 を着信先とする呼が生起し、図３(1)〜(9)に示す手順に従って交換局５３から「チャネル割り当て要求」が与えられた場合には、無線制御局５２は、その時点で無線チャネル状態テーブル７１を参照し、周波数ｆ1〜ｆNに個別に時系列の順に隣接して形成されるタイムスロットの数を順次求めると共に、その数が該当する「チャネル割り当て要求」に応じて割り付けられるべき通話チャネルの数以上であるか否かを判別する。さらに、無線制御局５２は、これらの周波数の何れかについてその判別の結果が真である場合には請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様の処理を行う。
【００６９】
しかし、その判別の結果が全ての無線周波数について偽である場合には、無線制御局５２は、周波数ｆ1〜ｆNの内、上述したタイムスロットの数と通話チャネルの数との差分が最小であるものを求め、かつその周波数の該当する隣接したタイムスロットを一次的に捕捉する。なお、このような一次的な捕捉については、例えば、無線チャネル状態テーブル７１の対応する領域に実在し得ない呼の識別子を書き込むことによって実現できるが、その無線チャネル状態テーブルの構成その他に応じた多様な形態の処理の下でも実現可能である。
【００７０】
また、無線制御局５２は、その周波数について、上述したように隣接したタイムスロットに隣接する差分に等しい数のタイムロットが割り付けられている呼の識別子を求め、これらの呼について、他の周波数の空いているタイムスロットで形成される無線チャネルに対する強制的な通話中チャネル切り替えを実現する処理を起動する。なお、このような通話中チャネル切り替えを実現する無線チャネル設定制御の処理の手順については、本発明が適用された移動通信システムに適応する多くの公知の手順が適用可能であるから、ここではその説明を省略する。
【００７１】
さらに、無線制御局５２は、このような無線チャネル設定制御の処理を行いつつ該当する全ての通話中チャネル切り替えが完了したことを認識すると、その通話中チャネル切り替えに応じて解放されたタイムスロットと、上述したように一次的に捕捉されたタイムスロットとで形成される複数の無線チャネルを所望の通話チャネルとして割り付ける。なお、このようにして所望の数の無線チャネルが確保された後における各部の動作については、図３に示す通りであるから、ここではその詳細な説明を省略する。
【００７２】
このように本実施形態によれば、先行して接続完了呼に割り付けられた通話チャネルが代替の無線チャネルがある限り後続して生起した接続完了呼に確実に割り付けられ、その接続完了呼の通話信号の情報量に適応した伝送速度が確保される。
以下、図２〜図１１を参照して請求項４、５に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
【００７３】
本実施形態の特徴は、無線制御局５２が個々の呼に無線チャネルを割り付ける処理の手順にある。
無線制御局５２には、移動局５４1〜５４nに生起した呼毎に割り付けられ得る無線チャネルの数の最大値Ｍが予め与えられる。
また、請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様にして移動局５４1 を着信先とする呼が生起し、図３(1)〜(9)に示す手順に従って交換局５３から「チャネル割り当て要求」が与えられた場合には、無線制御局５２は、その時点で無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、無線周波数ｆ1〜ｆNの内、空いているタイムスロットの数が上述した最大値Ｍ以上のものを優先的に通話チャネルの割り付け枠として通話チャネルの捕捉および割り付けを行う。
【００７４】
しかし、無線制御局５２は、これらの無線周波数の何れについても空いているタイムスロットの数がその最大値Ｍ未満である場合には、その数が小さい無線周波数の空いているタイムスロットを優先して同様の割り付け枠とすることにより、通話チャネルの捕捉および割り付けを行う。
したがって、本実施形態によれば、複数の通話チャネルを介して通話信号を送受すべき呼が生起したときに所望の数の無線チャネルが確保されている確率が高く維持され、かつ何れの無線周波数を介してもこのような所望の数の無線チャネルが確保できない場合においても、請求項３に記載の発明の適用の下で通話中チャネル切り替えが起動されるべき通話チャネルの数が最小限に抑えられる。
【００７５】
なお、上述した各実施形態では、交換局５３が各無線チャネルに対応したトランクを捕捉するタイミングが「チャネル割り当て応答」を認識した時点となっているが、このようなタイミングについては、各トランクが捕捉される時間の増加が許容され、かつ呼処理の手順に基づいて確実に認識できるならば、例えば、呼が生起した時点のように、その「チャネル割り当て応答」に先行する如何なる時点であってもよい。
【００７６】
また、上述した各実施形態では、無線回線の多元接続方式としてＴＤＭＡ方式が採用されているが、本発明はこのような方式に限定されず、複数の無線チャネルを単一の呼に一括して割り付けることができ、かつ各移動局がこれらの無線チャネルに並行してアクセスできるならば、例えば、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡその他の如何なる多元接続方式が採用された無線通信システムにも適用可能である。
【００７７】
さらに、上述した各実施形態では、移動局に対する着信呼が接続完了呼となるために要するメッセージが代表回線を介して送受されているが、本発明はこのようなメッセージに限定されず、例えば、接続完了呼となる前に何らかの要因に応じて行われるべき切断に併せて、接続完了呼の終話および通話中チャネル切り替えにかかわるメッセージについても代表回線を介して送受することができる。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、交換局５３と無線制御局５２とが別体で構成されているが、本発明はこのような構成の移動通信システムに限定されず、これらの局が一体化されてなる移動通信システムにも同様にして適用可能である。
さらに、上述した各実施形態では、無線制御局５２が交換局５３を介して公衆網に接続されているが、本発明はこのような構成の移動通信システムに限定されず、例えば、移動局相互間のみについて通信サービスを提供する移動通信システムにも同様にして適用可能である。
【００７９】
また、上述した各実施形態では、複数の無線チャネルを介して並行に伝送される通話信号の情報量が上下の回線において同じであることが前提となっているが、本発明はこのような全二重の無線伝送路を構成する無線通信システムに限定されず、これらの情報量が無線チャネル設定制御や呼処理の手順に基づいて確実に得られるならば、例えば、ファクシミリ信号のように「発信者から着信者宛に伝送される伝送情報の情報量」が「着信者から発信者宛に伝送される伝送情報の情報量」に比べて大きい場合には、上下の通信容量が異なる無線伝送路を形成することも可能である。
【００８０】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、無線チャネル設定制御や呼処理の手順を大幅に変更することなく、呼毎に異なる通話信号の情報量に柔軟に適応して確実に通信サービスが提供される。
請求項２に記載の発明では、通話の形態や通話信号の情報量が変更された完了呼について、伝送品質や伝送速度が確実に維持される。
【００８１】
請求項３に記載の発明では、情報量が大きい通話信号の無線伝送路が確度高く形成される。
請求項４、５に記載の発明では、通話信号の情報量が大きい完了呼にその情報量に適応した数の無線チャネルが確度高く割り付けられる。
したがって、本発明にかかわる無線通信システムでは、ハードウエアおよびソフトウエアの構成の複雑化を抑えつつ各呼の伝送情報にかかわる制約が大幅に緩和され、かつランニングコストが低減されてサービス品質が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜５に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】請求項１〜５に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図３】請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する図である。
【図４】本実施形態における交換局の動作フローチャートである。
【図５】本実施形態における無線制御局の動作フローチャートである。
【図６】本実施形態における移動局の動作フローチャートである。
【図７】呼管理テーブルの構成を示す図である。
【図８】無線チャネル状態テーブルの構成を示す図である。
【図９】呼識別子テーブルの構成を示す図である。
【図１０】請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(1) である。
【図１１】請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(2) である。
【図１２】移動通信システムの構成例を示す図である。
【図１３】フレーム構成を示す図である。
【図１４】従来例の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 親局
１２ 子局
１３ 割り付け手段
１４ 通話路設定手段
１５ 完了呼識別手段
１６ 通話制御手段
２１ 無線チャネル管理手段
５１，９１ 無線基地局
５２，９２ 無線制御局
５３，９３ 交換局
５４，９４ 移動局
５５，５６，９９，１０６ プロセッサ
６１ 呼管理テーブル
７１ 無線チャネル状態テーブル
８１ 呼識別子テーブル
９５，１０４ アンテナ
９６，１０３ 送受信部
９７，１０２ ＴＤＭＡ制御部
９８ 網インタフェース部
１００ ハンドセット
１０１ コーデック
１０５ 外部インタフェース部
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチチャネルアクセス方式が適用された無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動通信システムの市場が自由化され、かつ複数の通信事業体の参入と競争との下で加入者の数が急激に増加しつつある。したがって、このような移動通信システムでは、最繁時に生起する呼に確実に無線チャネルを割り付けてサービスを提供するために、有限の資源である無線周波数を複数の移動局がＴＤＭＡ方式の下で共用したり複数の無線ゾーンにおいて再利用する技術が導入されている。
【０００３】
また、移動通信システムによって提供されるべき通信サービスの形態については、ＩＳＤＮ等によって実現される画像等の高速伝送の実現に併せて、複数の多様な情報を実時間で伝送することによってマルチメディアの進展に柔軟に適応することが要求されている。
図１２は、移動通信システムの構成例を示す図である。
【０００４】
図において、無線基地局９１1 は無線制御局９２および交換局９３を介して公衆網に接続され、無線基地局９１1 によって形成される無線ゾーンには移動局９４1 が位置する。なお、無線制御局９２には無線基地局９１1 に併せて無線基地局９１2〜９１Nが接続され、かつ上述した無線ゾーンには移動局９４1 に併せて、移動局９４2〜９４nが位置するが、ここでは、図示を省略する。
【０００５】
無線基地局９１1 では、アンテナ９５1 の給電端が送受信部９６1 のアンテナ端子に接続され、その送受信部は直列に接続されたＴＤＭＡ制御部９７1 および網インタフェース部９８1 を介して無線制御局９２の対応するポートに接続される。さらに、送受信部９６1 、ＴＤＭＡ制御部９７1 および網インタフェース部９８1 の制御入出力はプロセッサ９９1 の対応する入出力ポートに接続され、そのプロセッサの通信ポートは無線制御局９２の対応する通信ポートに接続される。
【０００６】
移動局９４1 では、ハンドセット１００1 の出力はコーデック１０１1 の符号化入力に接続され、その符号化出力はＴＤＭＡ制御部１０２1 を介して送受信部１０３1 の変調入力に接続される。送受信部１０３1 のアンテナ端子はアンテナ１０４1 の給電端に接続され、その送受信部１０３の復調出力はＴＤＭＡ制御部１０２1 を介してコーデック１０１1 の復号化入力に接続される。コーデック１０１1 の復号化出力はハンドセット１００1 の入力に接続され、そのコーデックとＴＤＭＡ制御部１０２1 との接続点は外部インタフェース部１０５1 に接続される。コーデック１０１1 の制御入力、ＴＤＭＡ制御部１０２1 、送受信部１０３1 および外部インタフェース部１０５1 の制御入出力とには、プロセッサ１０６1 の対応するポートが接続される。
【０００７】
このような構成の移動通信システムでは、無線基地局９１1 に実装された送受信部９６1 は、ＴＤＭＡ制御部９７1 が行う同期制御の下で、図１３に示すようにタイムスロットｔ1〜ｔnからなるフレームを伝送単位とする無線ゾーンをアンテナ９５1 を介して形成する。
また、このような無線ゾーンに位置する移動局９４1 を着信先とする呼が生起した場合には、交換局９３はその移動局の呼び出しを要求する「一斉呼び出し要求」を無線制御局９２に向けて送出し（図１４(1))、無線制御局９２はその「一斉呼び出し要求」を無線基地局９１1〜９１Nに中継する（図１４(2))。
【０００８】
なお、以下では、上述した「一斉呼び出し要求」のように、交換局９３、無線制御局９２、無線基地局９１1〜９１Nおよび移動局９４1〜９４nの間で無線回線その他の通信リンクを介して相互に送受されるメッセージについては、簡単のため、名称の両端に括弧を付加して示す。
無線基地局９１1〜９１N（以下では、簡単のため、無線基地局９１1 のみについて説明する。）では、プロセッサ９９1 は、このような一斉呼び出し指令を認識すると、ＴＤＭＡ制御部９７1 が行う同期制御の下で形成される無線チャネルの内、予め決められた制御チャネルに、送受信部９６1 およびアンテナ９５1 を介してその「一斉呼び出し指令」で示される移動局の識別子を含む「選択呼び出し指令」を送信する（図１４(3))。
【０００９】
一方、移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、ＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で、アンテナ１０４1 および送受信部１０３1 を介して上述した「選択呼び出し指令」を受信し、その「選択呼び出し指令」に含まれる識別子が自局を示すか否かを判別する（図１４(4))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その判別の結果が真である場合には、その旨を示して自局の識別子を含む「着信無線状態報告」を生成し、かつＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で、送受信部１０３1 およびアンテナ１０４1 を介してその「着信無線状態報告」を無線基地局９１1 に向けて送信する（図１４(5))。
【００１０】
無線基地局９１1 はこのような「着信無線状態報告」を「一斉呼び出し応答」（上述した識別子を含む。）に変換して無線制御局９２に中継し（図１４(6))、無線制御局９２はその「一斉呼び出し応答」を交換局９３に中継する（図１４(7))。
交換局９３は、この「一斉呼び出し応答」を認識すると、その「一斉呼び出し応答」に含まれる識別子に対応した呼を識別すると共に、その識別子を含む「チャネル割り当て要求」を生成する（図１４(8))。さらに、交換局９３は、その「チャネル割り当て要求」を無線制御局９２に向けて送出する（図１４(9))。
【００１１】
無線制御局９２は、このような「チャネル割り当て要求」を認識すると、その時点で空いている無線チャネル（以下、「通話チャネル」という。）の中で最も通信する条件の良い通話チャネルを判定するため、受信電界強度の測定を要求する「レベル測定要求」を生成すると共に、その「レベル測定要求」を配下の無線基地局９１1 に向けて送出する(図１４(10))。
【００１２】
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、上述した「選択呼び出し要求」と同様にしてその「レベル測定要求」を送信する(図１４(11))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、このような「レベル測定要求」を上述した「選択呼び出し指令」と同様にして受信すると、その「レベル測定要求」で示される通話チャネル（図１３に示すタイムスロットの何れか１つに相当する。）について、送受信部１０３1 を介して電界強度を測定すると共に、その電界強度の測定値と自局の識別子とを含む「レベル測定応答」を生成する(図１４(12))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その「レベル測定応答」を上述した「着信無線状態報告」と同様にして無線基地局９１1 に向けて送信する(図１４(13))。
【００１３】
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、このような「レベル測定応答」を上述した「一斉呼び出し応答」と同様にして無線制御局９２に中継する（図１４(14)) 。
上述した「レベル測定応答」を配下の無線基地局から受信した無線制御局９２は、その「レベル測定応答」に含まれる測定値が最も大きいものを判別し、その判別結果に該当する無線チャネルを捕捉すると共に、その旨に併せて、通話チャネルと割り付けられた移動局の識別子との対応関係を示す「チャネル割り当て応答」を交換局９３に向けて送出する（図１４(15)) 。
【００１４】
交換局９３はその「チャネル割り当て応答」を認識すると上述した対応関係を示す「チャネル設定」を生成して無線制御局９２に向けて送出し(図１４(16))、無線制御局９２および無線基地局９１1 は、このような「チャネル設定」を上述した「レベル測定要求」と同様にして移動局９４1 に向けて送出する（図１４(17)、(18)) 。
【００１５】
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 はその「チャネル設定」で示される通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこのような通話チャネルについて同期をとる。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下でその同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局９１1 に向けて送出する(図１４(19))。
【００１６】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」を無線基地局９１1 に向けて送信する(図１４(20))。
無線基地局９１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 が上述した同期信号に基づいて同期を確立したことを認識すると、その旨を示す「チャネル設定完了」を無線制御局９２に通知する(図１４(21))。
【００１７】
無線制御局９２はこのような通知を交換局９３に与え(図１４(22))、交換局９３はその「チャネル設定完了」を認識すると発信元との間に通話路を形成し、かつその発信元に「着信先に至る無線伝送路の形成が完了したこと」を通知すると共に、「制御チャネル解放」を生成して無線制御局９２に与える。
無線制御局９２は、その「制御チャネル解放」を認識すると、該当する呼にかかわる制御情報の無線伝送路としての制御チャネルを解放する(図１４(23))。
【００１８】
また、交換局９３は着信先の呼び出しを要求する「ＳＥＴＵＰ」を無線制御局９２および無線基地局９１1 を介して移動局９４1 に向けて送出する(図１４(24))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 は、その「ＳＥＴＵＰ」が自局宛の選択呼び出しとして認識すると、その選択呼び出しに対する応答として「ＡＬＥＲＴ」を無線基地局９１1 、無線制御局９２および交換局９３を介して発信元に向けて送出し(図１４(25))、かつ呼び出し音を発生しつつハンドセット１００1 が操作者によって持ち上げられるか否かを判別しながら待機する。さらに、プロセッサ１０６1 は、ハンドセット１００1 が持ち上げられたことを認識すると、その旨を示す「ＣＯＮＮ」を上述した「ＡＬＥＲＴ」と同様にして発信元に向けて送出する(図１４(26))。
【００１９】
発信元は、このような「ＣＯＮＮ」を認識すると、その旨を示す「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を上述した「ＳＥＴＵＰ」と同様にして移動局９４1 に向けて送出する(図１４(27))。
移動局９４1 では、プロセッサ１０６1 はその「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を認識するとその旨をＴＤＭＡ制御部１０２1 および送受信部１０３1 に通知し、これらのＴＤＭＡ制御部および送受信部はハンドセット１００1(または外部インタフェース部１０５1)と、上述した通話チャネルとのインタフェースをとって通話状態を確保する(図１４(28))。
【００２０】
なお、上述した「ＳＥＴＵＰ」、「ＡＬＥＲＴ」、「ＣＯＮＮ」、「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」については、何れも先行して割り付けられた通話チャネルとその通話チャネルに対応した通話路とを介してエンド・ツー・エンドで送受され、かつ交換局９３では、無線区間の信号方式と、発信元が収容された加入者線やその加入者線に至る局間に適用された信号方式との信号変換が、各ノードに設けられた変換機能（図示されない。）によって行われるが、本願には直接関係がないので、ここではその説明を省略する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来例では、呼毎に単一の無線チャネルが割り付けられ、例えば、接続完了呼の通話信号として音声情報より情報量が大きい画像情報が送受される場合には、その通話信号の情報量に適応した複数の通話チャネルについて個別に無線チャネル設定制御を行うことが要求され、実際にはその無線チャネル設定制御の手順が複雑となって実現できなかった。
【００２２】
また、呼毎に複数の通話チャネルが割り付けられても、これらの通話チャネルについては、移動局と基地局との送受信部の特性のバラツキ、無線伝送路の特性その他の相違に起因して、通話中チャネル切り替えが非同期に起動され、実際にはこれらの通話チャネルの通話中チャネル切り替えを並行して確実行うことは容易にはできなかった。
【００２３】
さらに、このような通話中チャネル切り替えを実現する複雑な無線チャネル設定制御については、実際の運用に際して生起し得る事象に柔軟に適応する処理手順の下で技術的に実現できても、交換局９３、無線制御局９２および無線基地局９１1〜９１Nに併せて移動局９４1 において個別に実行されるべき処理の処理量は膨大となり、かつこれらの局の間で相互に送受すべき制御情報の数および情報量が大幅に増加するために、価格性能比や無線伝送路の伝送効率が低下して実際には実現できなかった。
【００２４】
本発明は、ハードウエアおよびソフトウエアの構成を大幅に変更することなく、広範な情報量の伝送情報に適応した無線チャネルを確実に割り付けできる無線通信システムを提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜５に記載の発明の原理ブロック図である。
【００２６】
請求項１に記載の発明は、無線ゾーンを形成する親局１１と、その無線ゾーンに位置する子局１２1〜１２nとを備え、親局１１には、子局１２1〜１２nに生起した個々の呼について、呼処理の手順に基づいて種別を判別し、かつ無線ゾーンを構成する無線チャネルの内、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを無線チャネル設定制御の手順に基づいて一括して割り付ける割り付け手段１３と、個々の呼について、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルを介し、かつ通話相手との間を並列に結ぶ通話路を呼処理の手順に基づいて設定する通話路設定手段１４とを有し、子局１２1〜１２nには、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの内、何れか１つの代表チャネルと、その代表チャネルに対応して通話路設定手段１４によって設定された通話路とを介して通話相手と相互にライン信号を送受し、その送受の手順に基づいて自局の完了呼を識別する完了呼識別手段１５と、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの全てを介して、完了呼識別手段１５によって識別された完了呼の通話信号を送信または受信する通話制御手段１６とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３には、完了呼について、呼処理の手順に基づいて通話信号の情報量の増減を識別し、その増減に応じた情報量の更新値に比例する数の無線チャネルを逐次一括して割り付ける手段を含むことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、親局１１には、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段２１を有し、割り付け手段１３には、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の単位に、無線チャネル管理手段２１を参照して種別に適応した数の空いている無線チャネルを探索し、これらの空いている無線チャネルの不足分に対応付けられてその無線チャネル管理手段に記憶された個々の呼について、他の集合に属して空いている無線チャネルに対する通話中チャネル切り替えを起動する手段を含むことを特徴とする。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項３に記載の無線通信システムにおいて、親局１１には、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段２１を有し、割り付け手段１３には、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の内、空いている無線チャネルの数が単一の呼に割り付けられるべきその無線チャネルの最大値以上であるものを優先して割り付け枠とする手段を含むことを特徴とする。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３には、集合の全てについて空いている無線チャネルの数が最大値未満であるときに、その数が小さい集合の空いている無線チャネルを優先して割り付けの枠とする手段を含むことを特徴とする。
【００３０】
請求項１に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、子局１２1〜１２nの何れかにかかわる呼が生起すると、親局１１の割り付け手段１３は、その呼について呼処理の手順に基づいて種別を判別し、かつ自局が形成する無線ゾーンを構成する無線チャネルの内、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを無線チャネル設定制御の手順に基づいて一括して割り付ける。さらに、通話路設定手段１４は、その割り付けられた個々の無線チャネルについて、通話相手との間を並行に結ぶ通話路を上述した呼処理の手順に基づいて設定する。
【００３１】
一方、上述した呼が生起した子局では、完了呼識別手段１５は、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの内、何れか１つの代表チャネルと、その代表チャネルに対応して通話路設定手段１４によって設定された通話路とを介して通話相手と相互にライン信号を送受し、その送受の手順に基づいて自局の完了呼を識別する。通話制御手段１６は、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの全てを介してその完了呼の通話信号を送信または受信する。
【００３２】
すなわち、割り付け手段１３によって割り付けられた無線チャネルの数が単数と複数との何れである呼についても、無線チャネル設定制御の手順を大幅に変更することなく単一の呼として呼処理が施されるので、呼毎に異なる通話信号の情報量に柔軟に適応しつつ確実に通信サービスが提供される。
請求項２に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３は、完了呼について、呼処理の手順に基づいて通話信号の情報量の増減を識別し、その増減に応じた情報量の更新値に比例する数の無線チャネルを逐次一括して割り付ける。通話路設定手段１４はこのようにして割り付けられた無線チャネルの全てについて通話相手との間を並列に結ぶ通話路を設定し、通話制御手段１６はこれらの無線チャネルと通話路との全てを介して上述した完了呼の通話信号を送信または受信する。
【００３３】
すなわち、子局１２1〜１２nに生起した完了呼については、通話信号がその情報量の増減に柔軟に適応した通信容量の伝送路を介して確実に送受されるので、通話の形態や通話信号が変更された場合にも伝送品質や伝送速度が確実に維持される。
請求項３に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、親局１１の無線チャネル管理手段２１は、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する。
【００３４】
また、割り付け手段１３は、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の単位に無線チャネル管理手段２１を参照し、これらの子局に生起した呼について、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを探索して割り付ける。
しかし、このような探索の下でその数の空いている無線チャネルが無い場合には、割り付け手段１３は、不足分の無線チャネルに対応付けられて無線チャネル管理手段２１に記憶された個々の呼について、他の集合に属して空いている無線チャネルに対する通話中チャネル切り替えを起動する。さらに、割り付け手段１３は、このような通話中チャネル切り替えが完了したときに、無線チャネル設定制御の手順に基づいてその通話チャネル切り替えに応じて解放された無線チャネルを既述の不足分として補充すると共に、上述した割り付けを行う。
【００３５】
すなわち、空いている無線チャネルの総数の範囲において子局に新たに生起した呼や完了呼に割り付けられた無線チャネルが動的に再割り付けされるので、情報量が大きい通話信号の無線伝送路が確度高く形成される。
請求項４に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、親局１１の無線チャネル管理手段２１は、割り付け手段１３によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する。また、割り付け手段１３は、子局１２1〜１２nが個々に通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の内、空いている無線チャネルの数が単一の呼に割り付けられるべき無線チャネルの最大値以上であるものを優先して割り付け枠とする。
【００３６】
したがって、完了呼の数がこのような割り付け枠の範囲で無線チャネルの割り付けが可能である程度に少ない状態では、通話信号の情報量が大きい後続の完了呼に割り付けられるべき無線チャネルが確保される。
請求項５に記載の発明にかかわる無線通信システムでは、請求項４に記載の無線通信システムにおいて、割り付け手段１３は、子局が通話制御手段１６を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の全てについて空いている無線チャネルの数が最大値未満であるときに、その数が小さい集合の空いている無線チャネルを優先して割り付けの枠とする。
【００３７】
すなわち、空いている無線チャネルについては、上述した集合の内、空いている無線チャネルの数が大きい集合に属するものほど何らかの呼に割り付けられる可能性が小さいので、通話信号の情報量が大きい後続の完了呼に割り付けられるべき無線チャネルが確保される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
図２は、請求項１〜５に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
図において、図１２に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
本実施形態と図１２に示す従来例との構成の相違点は、無線基地局９１1 〜９１N に代えて無線基地局５１1〜５１Nが備えられ、無線制御局９２に代えて無線制御局５２が備えられ、交換局９３に代えて交換局５３が備えられ、移動局９４1〜９４nに代えて移動局５４1〜５４nが備えられた点にある。
【００４０】
また、無線基地局５１1 と無線基地局９１1 との構成の相違点はプロセッサ９９1 に代えてプロセッサ５５1 が備えられた点にあり、移動局５４1 と移動局９４1 との構成の相違点はプロセッサ１０６1 に代えてプロセッサ５６1 が備えられた点にある。
なお、無線基地局５１2〜５１Nと移動局５４2〜５４nとの構成については、それぞれ無線基地局５１1 および移動局５４1 の構成と同じであるから、ここではその説明および図示を省略する。
【００４１】
また、本実施形態と図１に示すブロック図との対応関係については、無線基地局５１1〜５１N、無線制御局５２および交換局５３は割り付け手段１３、通話路設定手段１４および無線チャネル管理手段２１を含む親局１１に対応し、移動局５４1〜５４nは完了呼識別手段１５および通話制御手段１６を含む子局１２1 〜１２n に対応する。
【００４２】
図３は、請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する図である。
図において、図１４に示す従来例と同様のタイミングや処理に対応するものについては、同じ番号を付与して示し、以下ではその説明を省略する。
図４は、本実施形態における交換局の動作フローチャートである。
【００４３】
図５は、本実施形態における無線制御局の動作フローチャートである。
図６は、本実施形態における移動局の動作フローチャートである。
以下、図２〜図６を参照して請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
交換局５３および無線制御局５２は、図７に示すように、その無線制御局が行う無線チャネル設定制御の対象となる個々の無線チャネルについて、無線周波数と、その無線周波数を時分割して形成される複数のタイムスロットの内、該当する無線チャネルを形成するタイムスロットの番号とからなる複数のチャネル番号が呼毎に記録される呼管理テーブル６１E、６１MCSをそれぞれ有する。なお、以下では、簡単のため、このようなチャネル番号を示す無線周波数とタイムスロットの番号とが共に「０」である場合には、その時点で無線チャネル設定制御の対象とはならない無効な無線チャネルを意味することとする。
【００４４】
また、無線制御局５２は、図８に示すように、上述した無線周波数とタイムスロットとの組み合わせからなる個々の無線チャネルについて、空いている場合には「０」、反対に何らかの呼に割り付けられている場合には、その呼の識別子がそれぞれ格納される無線チャネル状態テーブル７１を有する。
さらに、無線制御局５２は、図９に示すように、呼が生起した個々の移動局の識別子に対応してその呼の識別子が格納される呼識別子テーブル８１を有する。
【００４５】
なお、これらのグループ管理テーブル６１E、６１MCS、無線チャネル状態テーブル７１およびグループ番号テーブル８１の全ての領域には、簡単のため、以下の処理に先行して「０」が初期値として設定されていると仮定する。
従来例と同様にして、移動局５４1 を着信先とする呼が生起した場合には、交換局５３は、その移動局の呼び出しを要求する「一斉呼び出し要求」を無線制御局５２に向けて送出する（図３(1))処理に併せて、その呼の種別（通話信号として送受されるべき情報の情報量を含む。）を呼処理の手順に基づいて求める。
【００４６】
また、交換局５３は、このような「一斉呼び出し要求」に応じて無線制御局５２から「一斉呼び出し応答」を受信して認識すると、その「一斉呼び出し応答」に含まれる識別子に対応した呼を識別すると共に、上述したようにその呼の種別として求められた情報量に適応した無線チャネルの所要数を算出し、これらの識別子と所要数とを含む「チャネル割り当て要求」を生成して（図３(8))無線制御局５２に向けて送出する(図３(9)、図４(1))。
【００４７】
無線制御局５２は、このような「チャネル割り当て要求」を認識すると、「一斉呼び出し応答」のあった無線ゾーン周辺の無線基地局５１1 の無線チャネル（以下、「通話チャネル」という。）の受信電界強度の測定を要求する「レベル測定要求」を生成し、その「レベル測定要求」を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(10)、図５(1))。
【００４８】
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 は、このような「レベル測定要求」を受信すると、その「レベル測定要求」で示される通話チャネル（図１３に示す単数あるいは複数のタイムスロットの集合からなる。）について、ＴＤＭＡ制御部１０２1 が行う同期制御の下で送受信部１０３1 を介して電界強度を測定する（図６(1))と共に、これらの電界強度の測定値と自局の識別子とを含む「レベル測定応答」を生成する(図３(12))。さらに、プロセッサ１０６1 は、その「レベル測定応答」を既述の「着信無線状態報告」と同様にして無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(13)、図６(2))。
【００４９】
無線制御局５２は、無線基地局５１1 を介して受信された「レベル測定応答」に含まれる測定値と、無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、その時点で空いている無線チャネルを対比させ、測定値が通話サービスが提供される程度に大きい、上述した所要数に等しい数の通話チャネルを確保できるかを判別する（図５(2))。
【００５０】
また、無線制御局５２は、その判別の結果が真である場合には、該当する通話チャネルについて無線チャネル状態テーブル７１に呼の識別子を参照し、その識別子を上述した「レベル測定応答」に含まれる移動局の識別子に対応した呼識別子テーブル８１の領域に格納することにより、先行して行われた通話チャネルの捕捉を確定する（図５(3))。さらに、無線制御局５２は、これらの通話チャネルの全てについて、無線チャネル状態テーブル７１に示される無線周波数とタイムスロットの番号との組み合わせを求めて呼管理テーブル６１MCS の対応する領域に格納すると共に、これらの組み合わせからなるチャネル番号の列と、呼の識別子とからなる「チャネル割り当て応答」を生成して交換局５３に向けて送出する（図３(15)、図５(4))。
【００５１】
交換局５３は、このような「チャネル割り当て応答」を認識すると、その「チャネル割り当て応答」に含まれる呼の識別子とチャネル番号の列とを求め（図４(2))、これらのチャネル番号の列をその識別子に対応した呼管理テーブル６１E の領域に格納すると共に、該当する呼の識別子を含む「チャネル設定」を生成して無線制御局５２に向けて送出する（図３(16)、図４(3))。
【００５２】
無線制御局５２は、その「チャネル設定」に含まれる呼の識別子に対応して呼管理テーブル６１MCS に格納された全ての通話チャネルのチャネル番号を含む「チャネル設定」を生成し、その「チャネル設定」を無線基地局５１1 を介して移動局５４1 に向けて送出する（図３(17)、(18)、図５(5))。
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 はその「チャネル設定」で示される個々の通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこれらの通話チャネルについて順次同期をとる（図６(3))。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下で上述した「レベル測定応答」と同様にして、その同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(19)、図６(4))。
【００５３】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」として無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(20)、図６(5))。
無線基地局５１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 の下で上述した通話チャネルの同期が確立していることを認識すると、その旨を示して該当する呼の識別子を含む「チャネル設定完了」を無線制御局５２に通知する（図３(21))。
【００５４】
また、無線制御局５２は、このような「チャネル設定完了」を交換局５３に中継する（図３(22)、図５(6))。
交換局５３は、その「チャネル設定完了」に含まれる呼の識別子に基づいて呼管理テーブル６１E を参照することにより、該当する呼に割り付けられた通話チャネルの全てを求め、予め設定されたトランキングダイヤグラム（無線チャネルと通話路スイッチとの対応関係を示す。）に基づいて、これらの通話チャネルに対応した通話路を発信元との間に形成する（図４(4))。さらに、交換局５３は、その発信元に着信先に至る無線伝送路の形成が完了したことを通知する（図４(5))と共に、「制御チャネル解放」を生成して無線制御局５２に与える（図４(5))。
【００５５】
無線制御局５２は、その「制御チャネル解放」を認識すると、該当する呼にかかわる制御情報の無線伝送路としての制御チャネルを解放する（図３(23)、図５(7))。
また、交換局５３は発信元から与えられた通知に応じて着信先の呼び出しを要求する「ＳＥＴＵＰ」を生成し、かつ上述した通話路の内、交換局５３、無線制御局５２および無線基地局５１1 を介して形成された無線チャネルの何れか１つに相当する伝送路（以下、「代表回線」という。）を介して移動局５４1 に向けてその「ＳＥＴＵＰ」を送出する（図３(24)) 。
【００５６】
さらに、移動局５４1 と発信元とは、このような代表回線を介して従来例と同様にして「ＡＬＥＲＴ」、「ＣＯＮＮ」、「ＣＯＮＮ・ＡＣＫ」を送受することにより、通話状態に移行する（図３(25)〜(28)、図４(7)、図５(8)、(9)、図６(6))。
このように本実施形態によれば、従来例に比べて交換局、無線制御局、無線基地局および移動局が実行する処理の手順を大幅に変更することなく、通話信号の情報量に応じた数の無線チャネルが通話チャネルとして効率的に割り付けられる。
【００５７】
図１０は、請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(1) である。
図において、図３に示すものと同じタイミングについては、同じ番号を付与して示し、ここではその説明を省略する。
図１１は、請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(2) である。
【００５８】
以下、図２〜図１１を参照して、請求項２に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
移動局５４1 の接続完了呼（ここでは、簡単のため、請求項１に記載の発明に対応した実施形態において生起した呼とする。）が存続する状態において、例えば、その移動局の通話相手が後続する通話信号として送信（あるいは受信）すべき情報の情報量が増加することと、その情報量の増分に応じて追加されるべき通話チャネルの数とを示すメッセージ（またはライン信号）を交換局５３に通知した場合には、その交換局はこのようなメッセージ等をチャネル再割り当て要求（既述の「チャネル割り当て要求」と同様にして識別子を含む。）として無線制御局５２に与える（図１０(a))。
【００５９】
無線制御局５２は、そのチャネル再割り当て要求を認識すると、無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、その時点で空いている無線チャネルの内、上述した数の空の無線チャネル（以下、単に「追加通話チャネル」という。）を求め、かつその無線チャネル状態テーブルの対応する領域に該当する呼の識別子を書き込むことによりこれらの追加無線チャネルを捕捉する。さらに、無線制御局５２は、これらの追加通話チャネルの全てについて、無線チャネル状態テーブル７１に示される無線周波数とタイムスロットの番号との組み合わせを求めて呼管理テーブル６１MCS の対応する領域に格納し、かつこれらの組み合わせからなるチャネル番号の列と、呼の識別子とからなるチャネル再割り当て応答を生成して交換局５３に向けて送出する（図３(b))。
【００６０】
交換局５３は、このような「チャネル再割り当て応答」を認識すると、その「チャネル再割り当て応答」に含まれる呼の識別子とチャネル番号の列とを求め、これらのチャネル番号の列をその識別子に対応した呼管理テーブル６１E の領域に追加して格納すると共に、該当する呼の識別子を含むチャネル再設定を生成して無線制御局５２に向けて送出する（図３(c))。
【００６１】
無線制御局５２は、その「チャネル再設定」に含まれる呼の識別子に対応して呼管理テーブル６１MCS に格納された全ての追加通話チャネルのチャネル番号を含む「チャネル再設定」を生成し、その「チャネル再設定」を無線基地局５１1 を介して移動局５４1 に向けて送出する（図３(d)、(e))。
移動局５４1 では、プロセッサ１０６1 はそのチャネル再設定で示される個々の通話チャネルをＴＤＭＡ制御部１０２1 に通知し、そのＴＤＭＡ制御部はこれらの通話チャネルについて順次同期をとる。さらに、プロセッサ１０６1 は、このような同期の下で、その同期の確立の基準となる同期信号を無線基地局５１1 に向けて送出する（図３(19))。
【００６２】
また、ＴＤＭＡ制御部１０２1 は上述した同期が確立した場合にはその旨をプロセッサ１０６1 に通知し、プロセッサ１０６1 は、その通知を認識すると、その旨を自局の識別子と共に示す「同期完了通知」として無線基地局５１1 に向けて送信する（図３(20))。
無線基地局５１1 では、プロセッサ９９1 は、その「同期完了通知」を受信して認識し、かつＴＤＭＡ制御部９７1 の下で上述した通話チャネルの同期が確立していることを認識すると、その旨を示して該当する呼の識別子を含む「チャネル再設定完了」を無線制御局５２に通知する（図３(f))。
【００６３】
また、無線制御局５２は、このような「チャネル再設定完了」を交換局５３に中継する（図３(g))。
交換局５３は、その「チャネル再設定完了」に含まれる呼の識別子に基づいて呼管理テーブル６１E を参照することにより、該当する呼に追加して割り付けられた追加通話チャネルの全てを求め、予め設定されたトランキングダイヤグラムに基づいて、これらの通話チャネルに対応した通話路を発信元との間に形成する。さらに、交換局５３は、その発信元に着信先に至る無線伝送路の形成が完了したことを通知する。発信元はその通知に応じて新たな伝送速度による通話信号の送受が可能であることを認識し、その発信元と移動局５４1 とは通話状態を維持する。
【００６４】
また、このような通話状態において、例えば、移動局５４1 の通話相手が後続する通話信号として送信（あるいは受信）すべき情報の情報量が減少することと、その情報量の減少分に応じて解放されるべき通話チャネルの数とを示すメッセージを交換局５３に通知した場合には、その交換局はこのようなメッセージを「チャネル再割り当て要求」（既述の「チャネル割り当て要求」と同様にして識別子を含む。）として無線制御局５２に与える（図１１(a))。
【００６５】
さらに、無線制御局５２はこのような通話チャネルについて交換局５３に「チャネル再割り当て応答」を与え（図１１(b))、その交換局は無線制御局５２、無線基地局５１1 および移動局５４1 と連係してこれらの通話チャネルに対応した通話路を解除する処理（図１１(c)〜(g))を行う。
なお、これらの一連の処理については、演算対象である呼管理テーブル６１E、６１MCS 、無線チャネル状態テーブル７１および呼識別子テーブル８１と、追加チャネルとについて交換局５３、無線制御局５２、無線基地局５１1 および移動局５４1 が（上述した捕捉にかかわる処理とは）行う逆の処理として実現され、かつその移動局が同期信号の送信を行わずに「同期完了通知」に代えて該当する追加チャネルに対するアクセスを中止することを示す「中止通知」を送出する点で、図１０に示す一連の処理と異なる手順に基づいて行われる。
【００６６】
このように本実施形態によれば、請求項１に記載の発明に対応した実施形態とほぼ同じ手順(図１０(a)〜(g))に基づいて、通話中に伝送速度を適宜変更しつつ所望の情報量の通話信号が確実に送受される。
なお、上述した実施形態では、通話信号の情報量が増減する契機が移動局５４1 の通話相手（発信元）から与えられているが、本発明はこのような場合に限定されず、例えば、通話中に確実に無線伝送されるならば、その契機は移動局から与えられてもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、図１０および図１１に点線で示すように、追加通話チャネルの候補についてレベル測定が行われていないが、無線チャネルの利用効率が許容可能な範囲で得られるならば、例えば、図３(10)〜(14)に示す手順と同じ手順を適用することにより、これらの候補についてレベル測定を実施することができる。
【００６８】
以下、図２〜図１１を参照して請求項３に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の特徴は、無線制御局５２が個々の呼に通話チャネルを割り付ける処理の手順にある。
請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様にして移動局５４1 を着信先とする呼が生起し、図３(1)〜(9)に示す手順に従って交換局５３から「チャネル割り当て要求」が与えられた場合には、無線制御局５２は、その時点で無線チャネル状態テーブル７１を参照し、周波数ｆ1〜ｆNに個別に時系列の順に隣接して形成されるタイムスロットの数を順次求めると共に、その数が該当する「チャネル割り当て要求」に応じて割り付けられるべき通話チャネルの数以上であるか否かを判別する。さらに、無線制御局５２は、これらの周波数の何れかについてその判別の結果が真である場合には請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様の処理を行う。
【００６９】
しかし、その判別の結果が全ての無線周波数について偽である場合には、無線制御局５２は、周波数ｆ1〜ｆNの内、上述したタイムスロットの数と通話チャネルの数との差分が最小であるものを求め、かつその周波数の該当する隣接したタイムスロットを一次的に捕捉する。なお、このような一次的な捕捉については、例えば、無線チャネル状態テーブル７１の対応する領域に実在し得ない呼の識別子を書き込むことによって実現できるが、その無線チャネル状態テーブルの構成その他に応じた多様な形態の処理の下でも実現可能である。
【００７０】
また、無線制御局５２は、その周波数について、上述したように隣接したタイムスロットに隣接する差分に等しい数のタイムロットが割り付けられている呼の識別子を求め、これらの呼について、他の周波数の空いているタイムスロットで形成される無線チャネルに対する強制的な通話中チャネル切り替えを実現する処理を起動する。なお、このような通話中チャネル切り替えを実現する無線チャネル設定制御の処理の手順については、本発明が適用された移動通信システムに適応する多くの公知の手順が適用可能であるから、ここではその説明を省略する。
【００７１】
さらに、無線制御局５２は、このような無線チャネル設定制御の処理を行いつつ該当する全ての通話中チャネル切り替えが完了したことを認識すると、その通話中チャネル切り替えに応じて解放されたタイムスロットと、上述したように一次的に捕捉されたタイムスロットとで形成される複数の無線チャネルを所望の通話チャネルとして割り付ける。なお、このようにして所望の数の無線チャネルが確保された後における各部の動作については、図３に示す通りであるから、ここではその詳細な説明を省略する。
【００７２】
このように本実施形態によれば、先行して接続完了呼に割り付けられた通話チャネルが代替の無線チャネルがある限り後続して生起した接続完了呼に確実に割り付けられ、その接続完了呼の通話信号の情報量に適応した伝送速度が確保される。
以下、図２〜図１１を参照して請求項４、５に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する。
【００７３】
本実施形態の特徴は、無線制御局５２が個々の呼に無線チャネルを割り付ける処理の手順にある。
無線制御局５２には、移動局５４1〜５４nに生起した呼毎に割り付けられ得る無線チャネルの数の最大値Ｍが予め与えられる。
また、請求項１に記載の発明に対応した実施形態と同様にして移動局５４1 を着信先とする呼が生起し、図３(1)〜(9)に示す手順に従って交換局５３から「チャネル割り当て要求」が与えられた場合には、無線制御局５２は、その時点で無線チャネル状態テーブル７１を参照することにより、無線周波数ｆ1〜ｆNの内、空いているタイムスロットの数が上述した最大値Ｍ以上のものを優先的に通話チャネルの割り付け枠として通話チャネルの捕捉および割り付けを行う。
【００７４】
しかし、無線制御局５２は、これらの無線周波数の何れについても空いているタイムスロットの数がその最大値Ｍ未満である場合には、その数が小さい無線周波数の空いているタイムスロットを優先して同様の割り付け枠とすることにより、通話チャネルの捕捉および割り付けを行う。
したがって、本実施形態によれば、複数の通話チャネルを介して通話信号を送受すべき呼が生起したときに所望の数の無線チャネルが確保されている確率が高く維持され、かつ何れの無線周波数を介してもこのような所望の数の無線チャネルが確保できない場合においても、請求項３に記載の発明の適用の下で通話中チャネル切り替えが起動されるべき通話チャネルの数が最小限に抑えられる。
【００７５】
なお、上述した各実施形態では、交換局５３が各無線チャネルに対応したトランクを捕捉するタイミングが「チャネル割り当て応答」を認識した時点となっているが、このようなタイミングについては、各トランクが捕捉される時間の増加が許容され、かつ呼処理の手順に基づいて確実に認識できるならば、例えば、呼が生起した時点のように、その「チャネル割り当て応答」に先行する如何なる時点であってもよい。
【００７６】
また、上述した各実施形態では、無線回線の多元接続方式としてＴＤＭＡ方式が採用されているが、本発明はこのような方式に限定されず、複数の無線チャネルを単一の呼に一括して割り付けることができ、かつ各移動局がこれらの無線チャネルに並行してアクセスできるならば、例えば、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡその他の如何なる多元接続方式が採用された無線通信システムにも適用可能である。
【００７７】
さらに、上述した各実施形態では、移動局に対する着信呼が接続完了呼となるために要するメッセージが代表回線を介して送受されているが、本発明はこのようなメッセージに限定されず、例えば、接続完了呼となる前に何らかの要因に応じて行われるべき切断に併せて、接続完了呼の終話および通話中チャネル切り替えにかかわるメッセージについても代表回線を介して送受することができる。
【００７８】
また、上述した各実施形態では、交換局５３と無線制御局５２とが別体で構成されているが、本発明はこのような構成の移動通信システムに限定されず、これらの局が一体化されてなる移動通信システムにも同様にして適用可能である。
さらに、上述した各実施形態では、無線制御局５２が交換局５３を介して公衆網に接続されているが、本発明はこのような構成の移動通信システムに限定されず、例えば、移動局相互間のみについて通信サービスを提供する移動通信システムにも同様にして適用可能である。
【００７９】
また、上述した各実施形態では、複数の無線チャネルを介して並行に伝送される通話信号の情報量が上下の回線において同じであることが前提となっているが、本発明はこのような全二重の無線伝送路を構成する無線通信システムに限定されず、これらの情報量が無線チャネル設定制御や呼処理の手順に基づいて確実に得られるならば、例えば、ファクシミリ信号のように「発信者から着信者宛に伝送される伝送情報の情報量」が「着信者から発信者宛に伝送される伝送情報の情報量」に比べて大きい場合には、上下の通信容量が異なる無線伝送路を形成することも可能である。
【００８０】
【発明の効果】
上述したように請求項１に記載の発明では、無線チャネル設定制御や呼処理の手順を大幅に変更することなく、呼毎に異なる通話信号の情報量に柔軟に適応して確実に通信サービスが提供される。
請求項２に記載の発明では、通話の形態や通話信号の情報量が変更された完了呼について、伝送品質や伝送速度が確実に維持される。
【００８１】
請求項３に記載の発明では、情報量が大きい通話信号の無線伝送路が確度高く形成される。
請求項４、５に記載の発明では、通話信号の情報量が大きい完了呼にその情報量に適応した数の無線チャネルが確度高く割り付けられる。
したがって、本発明にかかわる無線通信システムでは、ハードウエアおよびソフトウエアの構成の複雑化を抑えつつ各呼の伝送情報にかかわる制約が大幅に緩和され、かつランニングコストが低減されてサービス品質が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜５に記載の発明の原理ブロック図である。
【図２】請求項１〜５に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
【図３】請求項１に記載の発明に対応した本実施形態の動作を説明する図である。
【図４】本実施形態における交換局の動作フローチャートである。
【図５】本実施形態における無線制御局の動作フローチャートである。
【図６】本実施形態における移動局の動作フローチャートである。
【図７】呼管理テーブルの構成を示す図である。
【図８】無線チャネル状態テーブルの構成を示す図である。
【図９】呼識別子テーブルの構成を示す図である。
【図１０】請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(1) である。
【図１１】請求項２に記載の発明に対応した本実形態の動作を説明する図(2) である。
【図１２】移動通信システムの構成例を示す図である。
【図１３】フレーム構成を示す図である。
【図１４】従来例の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 親局
１２ 子局
１３ 割り付け手段
１４ 通話路設定手段
１５ 完了呼識別手段
１６ 通話制御手段
２１ 無線チャネル管理手段
５１，９１ 無線基地局
５２，９２ 無線制御局
５３，９３ 交換局
５４，９４ 移動局
５５，５６，９９，１０６ プロセッサ
６１ 呼管理テーブル
７１ 無線チャネル状態テーブル
８１ 呼識別子テーブル
９５，１０４ アンテナ
９６，１０３ 送受信部
９７，１０２ ＴＤＭＡ制御部
９８ 網インタフェース部
１００ ハンドセット
１０１ コーデック
１０５ 外部インタフェース部
Claims (5)
- 無線ゾーンを形成する親局と、
その無線ゾーンに位置する子局とを備え、
前記親局には、
前記子局に生起した個々の呼について、呼処理の手順に基づいて種別を判別し、かつ前記無線ゾーンを構成する無線チャネルの内、その種別に適応した数の空いている無線チャネルを無線チャネル設定制御の手順に基づいて一括して割り付ける割り付け手段と、
前記個々の呼について、前記割り付け手段によって割り付けられた個々の無線チャネルを介し、かつ通話相手との間を並列に結ぶ通話路を前記呼処理の手順に基づいて設定する通話路設定手段とを有し、
前記子局には、
前記割り付け手段によって割り付けられた無線チャネルの内、何れか１つの代表チャネルと、その代表チャネルに対応して前記通話路設定手段によって設定された通話路とを介して前記通話相手と相互にライン信号を送受し、その送受の手順に基づいて自局の完了呼を識別する完了呼識別手段と、
前記割り付け手段によって割り付けられた無線チャネルの全てを介して、前記完了呼識別手段によって識別された完了呼の通話信号を送信または受信する通話制御手段とを有する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
割り付け手段には、
完了呼について、呼処理の手順に基づいて通話信号の情報量の増減を識別し、その増減に応じた情報量の更新値に比例する数の無線チャネルを逐次一括して割り付ける手段を含む
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１または請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
親局には、
割り付け手段によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段を有し、
前記割り付け手段には、
子局が個々に通話制御手段を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の単位に、前記無線チャネル管理手段を参照して種別に適応した数の空いている無線チャネルを探索し、これらの空いている無線チャネルの不足分に対応付けられてその無線チャネル管理手段に記憶された個々の呼について、他の集合に属して空いている無線チャネルに対する通話中チャネル切り替えを起動する手段を含む
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項１または請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
親局には、
割り付け手段によって割り付けられた個々の無線チャネルとその無線チャネルが割り付けられた呼とを対応付けて記憶する無線チャネル管理手段を有し、
前記割り付け手段には、
子局が個々に通話制御手段を介して通話信号を送信または受信できる無線チャネルの集合の内、空いている無線チャネルの数が単一の呼に割り付けられるべきその無線チャネルの最大値以上であるものを優先して割り付け枠とする手段を含む
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項４に記載の無線通信システムにおいて、
割り付け手段には、
集合の全てについて空いている無線チャネルの数が最大値未満であるときに、その数が小さい集合の空いている無線チャネルを優先して割り付けの枠とする手段を含む
ことを特徴とする無線通信システム。
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