JP4089508B2 - 無線中継装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、TDMA方式を用いたPHSなどの通信システムに用いられる無線中継装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、TDMA方式の無線通信システムの一種であるPHSには、中継機能を持つ無線中継装置が存在する。この無線中継装置は公衆チャンネルの無線通信信号が窓際までは届くが、建物内の窓から離れた所までは十分に届かないような環境において設置されるものである。つまり住戸の屋内で例えば窓際に設置された無線中継装置は公衆回線網に接続された基地局からの公衆チャンネルの無線通信信号を受信し、この公衆チャンネルの無線通信信号を自営チャンネルの無線通信信号に変換して建物内に存在する端末機(移動機)に対して送り、また端末機からの自営チャンネルの無線通信信号を公衆チャンネルの無線通信信号に変換して建物外の基地局へ送り、屋内の端末機と、基地局との間の通信を可能とするものである。(特許文献1)
そして最近のPHS用の無線中継装置には、基地局側に対応する無線通信部と、端末機側に対応する無線通信部とを備え、一方の無線通信部で受信した無線通信信号から復調した受信データを他方の無線通信部から無線通信信号により中継送信することで双方向の中継を行うものが提供されている。
【0003】
図8はPHSでのタイムスロットの構成図を示しており、図示するように送信用に4つのタイムスロット、受信用に4つのタイムスロット(以下スロットという)を設け、更に各スロット毎に周波数多重を行って多チャンネル化を図っている。
【0004】
これに対応して無線中継装置(中継局)でも基地局CSに対応する無線通信部1Aでは基地局CS側から送信される無線通信信号を受信する区間(下り区間)のスロットTSと、移動局たる端末機PS側からの受信データを無線通信信号で中継送信する区間(上り区間)のスロットTSを夫々4つ設け、端末機PSに対応する無線通信部1Bでは、下り区間に対応して端末機PSへ基地局CSからの受信データを無線通信信号で中継送信するスロットTSと、上り区間に対応して端末機PS側からの無線通信信号を受信するスロットTSとを夫々4つ設けてある。尚各スロットTSの数字1〜4は当該スロットのスロット番号を示す。
【0005】
そしてこの無線中継装置では、回線交換時には基地局CS側の無線通信部1Aと、端末機PS側の無線通信部1Bとで夫々回線呼制御に使用するスロットを設定し、またパケット交換時、例えば32kbpsのパケット通信時には両無線通信部1A,1Bでの空きスロットを一つずつ用い、また128kbpsのパケット通信時には4つのスロット全てを用いるようになっている。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−155172号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の二つの無線通信部1A,1Bを備えた無線中継装置では、回線呼制御に同じ絶対スロットが無線通信部1A,1Bで、例えば下り区間に対応してスロット番号が「1」のスロットが、また上り区間に対応してスロット番号が「4」のスロットが設定された場合には、例えば端末機PS側の無線通信部1Bからスロット「1」のタイミングで送信された無線通信信号は、基地局CS側の無線通信部1Aでスロット「1」のタイミングにより受信されることになり、この無線通信信号は基地局CSから送信される無線通信信号に対して干渉する自己妨害波となる。
【0008】
同様に基地局CS側の無線通信部1Aからスロット「4」のタイミングで送信された無線通信信号は、端末機PS側の無線通信部1Bでスロット「4」のタイミングにより受信されることになり、この無線通信信号は端末機PSから送信される無線通信信号に対して干渉する自己妨害波となる。そのため通信品質の低下を抑制できないという問題がある。特に音声通信を行う場合には通信品質の低下は通話者に違和感として感じさせることがある。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは回線呼制御において、自己干渉による通信品質の低下を抑制できる無線中継装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1の無線中継装置の発明では、TDMA方式の無線通信システムに用いられ、基地局に対応する第1の無線通信部と、端末機に対応する第2の無線通信部と、前記基地局からの無線通信信号を前記第1の無線通信部で受信すると、受信データを前記端末機へ前記第2の無線通信部から無線通信信号で中継送信し、前記端末機からの無線通信信号を前記第2の無線通信部で受信すると、受信データを前記基地局へ前記第1の無線通信部から無線通信信号で中継送信する中継処理を行う中継制御部とを備えた無線中継装置において、前記基地局と前記端末機の間を結ぶ通信経路となる回線を確立するときに、前記基地局側の回線呼制御に対応して前記第1の無線通信部で使用するタイムスロットと、前記端末機側の回線呼制御に対応して前記第2の無線通信部で使用するタイムスロットとを、互いに異なるスロット番号のタイムスロットに割り当てる一方、前記基地局側の回線呼制御中に、干渉発生によって前記第2の無線通信部で使用中のタイムスロットと同一のスロット番号のタイムスロットが前記第1の無線通信部で使用するタイムスロットの切り替え先のタイムスロットとして前記基地局から割り当てられると、前記第1の無線通信部の回線呼制御に使用するタイムスロットを前記第2の無線通信部の回線呼制御に使用するタイムスロットと同一のスロット番号のタイムスロットに切り替える機能を前記中継制御部に備えていることを特徴とする。
【0013】
請求項1の無線中継装置の発明によれば、自己干渉による通信品質の低下を抑制し、違和感を与えない通話を可能とした無線中継装置を提供できる。
【0017】
また、基地局側で干渉発生が起きて通信品質の低下があった場合に、空きスロットを最大限に確保しつつ、回線呼制御を継続させる対処がとれる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施形態により説明する。
【0019】
以下、本発明を第二世代コードレス電話システム標準規格(RCR STD−28 4.0版、社団法人電波産業会発行)に準拠した無線通信システムに用いる無線中継装置(中継局)RSに適用した実施形態について説明する。但し、基地局CS及び移動局たる端末機PSの構成並びに動作と、無線中継装置RSの基本動作については上記標準規格に規定されているように従来周知であるから説明を省略する。
【0020】
(実施形態)
図1は本実施形態の無線中継装置RSのブロック図を示し、図2は同じく外観構造を示している。この無線中継装置RSは、図1に示すように公衆の基地局CSと無線通信する第1の無線通信部1Aと、パケット通信に対応したPHS端末のような端末機PSと無線通信する第2の無線通信部1Bと、第1及び第2の無線通信部1A,1Bを制御して中継のための処理を行う中継制御部2と、商用電源から電源供給を受けて上記各部の動作電源を作成する電源部3とを基本的な構成として備える。第1及び第2の無線通信部1A,1Bには基地局CS及び端末機PSとの間でそれぞれ無線通信信号の送受信を行うためのアンテナ4A,4B、及び無線通信信号による送受信を行うための送受信部(図示せず)及び受信した無線通信信号からデータを復調するとともに、復調した受信データを送信データとして中継送信するための変調を行うモデム(図示せず)が含まれる。
【0021】
また、中継制御部2はCPUやメモリ等の周辺回路を具備し、メモリに搭載されたプログラムをCPUで実行することによって、上記中継処理や後述する各種の処理を行うものである。
【0022】
また図2に示すように、無線中継装置RSは合成樹脂製のハウジング10を有し、ハウジング10の長手方向における幅広の両端部にそれぞれ第1及び第2の無線通信部1A,1Bのアンテナ4A,4Bが収納されてある。
【0023】
ここで、従来の技術で説明したように2系統の無線通信部1A,1Bで同じスロットで送受信を行うと送信に用いる周波数チャンネルの無線通信信号だけでなく、当該周波数チャンネル以外の周波数チャンネルの無線通信信号にも自己干渉が生じてしまい、通信品質の低下を抑制できないという問題がある。特に音声通信を行う場合には通信品質の低下は通話者に違和感を感じさせることになる。
【0024】
そこで、本実施形態では、回線呼制御において、上述のような自己干渉によって通信品質の低下を防ぐために、回線呼制御には中継制御部2では端末機PS側の無線通信部1Bのスロット割当処理を図3のフローチャートで示すように行う。
【0025】
この場合まず、ステップS1において、基地局CS側の無線通信部1Aの回線呼制御に用いるスロットの番号をチェックし、無線通信部1Aで用いるスロット(絶対スロット)の番号が「1」であればステップS21のように端末機PS側の無線通信部1Bで使用するスロットを番号「1」以外のスロット(絶対スロット)に、また無線通信部1Aで用いるスロットの番号が「2」であればステップS22のように端末機PS側の無線通信部1Bで使用するスロットを番号「2」以外のスロットに、更に無線通信部1Aで用いる絶対スロットの番号が「3」であればステップS23のように端末機PS側の無線通信部1Bで使用するスロットを番号「3」以外のスロットに、また更に無線通信部1Aで用いる絶対スロットの番号が「4」であればステップS24のように端末機PS側の無線通信部1Bで使用するスロットを番号「4」以外のスロットに割り当てる。
【0026】
この状態を図4に示す。この図4の場合にはスロット番号が「1」のスロットを用いて32kbpsのパケット通信に用いられているが、回線交換での呼制御では、基地局CSに対応する無線中継装置RSの無線通信部1Aにはスロット番号が「2」の絶対スロットが割り当てられ、これに対応して端末機PSに対応する無線通信部1Bにはスロット番号が「3」の絶対スロットが割り当てられており、これにより同じスロット番号を使用することによって自己干渉による通信品質の低下を防止することができる。
【0027】
ところで、回線呼制御中に干渉が発生して受信レベル劣化や受信品質劣化などが起きると、基地局CS側からTCH(トラフィックチャンネル)の切り替え先のスロットが指定される。この指定があると、中継制御部2では以下の回線呼制御のTCH切り替え処理を開始する。
【0028】
このTCH切り替え処理としては次の2通りの方法がある。
【0029】
例1(参考例)
本例では、図5のフローチャートで示すように回線呼制御中(ステップS10)において、干渉が発生し、回線呼制御での干渉が発生し、基地局CSからTCHの切り替え先のスロットの割り当てがあると、ステップS11において、端末機PS側の無線通信部1Bで使用中のスロットに一致しているか否かをチェックし、一致していなければ基地局CSの無線通信部1AでのTCH切り替えを割当スロットに従って実施する(ステップS12)。端末機PS側の無線通信部1Bで使用中のスロットを別スロットに切り替えてから基地局CS側の無線通信部1Aで使用するスロットを端末機PSで切り替え前に使用していたスロットに切り替える。つまり図6で示すように回線呼制御でTCHに対応して基地局CS側の無線通信部1Aで使用していた例えば、番号「3」のスロットが、干渉により基地局CSからTCHの切り替え先のスロットが番号「1」のスロットに割り当てがあった場合、この「1」番のスロットが端末機PS側の無線通信部1Bで使用されているので、中継制御部2は、まず無線通信部1Bで使用中のスロットを空きスロットである「4」番のスロットに切り替え、「1」番のスロットを一旦空きスロットにする。この空きスロットになった「1」番のスロットを無線通信部1Aにおいて使用する回線呼制御のTCHのスロットとして、「3」番のスロットから切り替える処理を行う。これにより回線呼制御中での基地局CS側の通信品質を確保することができるのである。
【0030】
例2
例1では、基地局CSから割り当てられたTCHの切り替えスロットが端末機PS側で使用しているスロットの場合、端末機PS側で使用しているスロットを他の空きスロットに切り替えた後、端末機PS側で使用していたスロットを基地局CS側のTCHの切り替え先のスロットとする切り替えを行っているが、本例では、図7のフローチャートで示すように基地局CS側の回線呼制御で使用するスロットを端末機PS側の回線呼制御で使用するスロットと同じ番号のスロットに切り替える(ステップS13)。尚他の処理は例1と同じである。
【0031】
本例の場合には、端末機PS側と基地局CS側で使用するスロットが同じ番号のスロットとなるため、パケット交換や回線交換に使用できる空きスロット数を最大限に確保できるという利点がある。つまり異なる番号のスロットに切り替えた場合には、時系列的に後となるスロットにより、使用可能となる空きスロットの数が制限されるため、スロットの有効利用ができない。
【0032】
【発明の効果】
請求項1の無線中継装置の発明は、基地局側、端末機側の回線呼制御で使用するタイムスロットを異なるスロット番号に割り当てることでのタイムスロットを使用することで、自己干渉による通信品質の低下を防止した無線中継装置を提供できる。
【0035】
また、基地局側で干渉発生が起きて通信品質の低下があった場合に、空きスロットを最大限に確保しつつ、回線呼制御を継続させる対処がとれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の無線中継装置の回路構成図である。
【図2】実施形態の無線中継装置の外観を示す斜視図である。
【図3】実施形態の回線呼制御でのスロット割当の動作説明用フローチャートである。
【図4】実施形態の回線呼制御でのスロット割当の説明図である。
【図5】実施形態の回線呼制御中の基地局での干渉発生時におけるスロット割当の例1の動作説明用フローチャートである。
【図6】実施形態の回線呼制御中の基地局での干渉発生時におけるスロット割当の例1のスロット割当の説明図である。
【図7】実施形態の回線呼制御中の基地局での干渉発生時におけるスロット割当の例2の動作説明用フローチャートである。
【図8】従来の無線中継装置の課題の説明図である。
【符号の説明】
RS 無線中継装置
1A,1B 無線通信部
2 中継制御部
3 電源部
4A,4B アンテナ
Claims (1)
- TDMA方式の無線通信システムに用いられ、基地局に対応する第1の無線通信部と、端末機に対応する第2の無線通信部と、前記基地局からの無線通信信号を前記第1の無線通信部で受信すると、受信データを前記端末機へ前記第2の無線通信部から無線通信信号で中継送信し、前記端末機からの無線通信信号を前記第2の無線通信部で受信すると、受信データを前記基地局へ前記第1の無線通信部から無線通信信号で中継送信する中継処理を行う中継制御部とを備えた無線中継装置において、
前記基地局と前記端末機の間を結ぶ通信経路となる回線を確立するときに、前記基地局側の回線呼制御に対応して前記第1の無線通信部で使用するタイムスロットと、前記端末機側の回線呼制御に対応して前記第2の無線通信部で使用するタイムスロットとを、互いに異なるスロット番号のタイムスロットに割り当てる一方、前記基地局側の回線呼制御中に、干渉発生によって前記第2の無線通信部で使用中のタイムスロットと同一のスロット番号のタイムスロットが前記第1の無線通信部で使用するタイムスロットの切り替え先のタイムスロットとして前記基地局から割り当てられると、前記第1の無線通信部の回線呼制御に使用するタイムスロットを前記第2の無線通信部の回線呼制御に使用するタイムスロットと同一のスロット番号のタイムスロットに切り替える機能を前記中継制御部に備えていることを特徴とする無線中継装置。
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