JP5177600B2 - 移動体通信システム及び移動体通信の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体通信システム及び移動体通信の動作方法に関する。

移動体通信システムでは、移動局が無線基地局装置（以下、基地局と称す）と無線で接続される。移動局は、基地局を介して、相手先装置と、音声データ、画像データ、及び電子メールなどを送受信する。移動局が通信可能であるためには、基地局からの電波が届く範囲に移動局が存在する必要がある。移動体通信システムにおけるシステムの整備が進むことにより、通信可能エリアが拡大し、移動局は広範なエリアで通信することができるようになっている。

しかし、広いエリアで通信が可能になることにより、逆に不都合が生じる場合がある。例えば、病院内においては、移動局の出力する上り電波によって、医療機器の誤動作が引き起こされる可能性がある。また、電車内やホテルロビーなどの多くの人が集まる場所や、図書館や映画館・コンサートホールなどの静かさが求められる場所では、一般に、他人への迷惑を考慮して、通話が禁止される。但し、モラルとして禁止されているだけであり、マナーに反して通信を行おうとすれば、通信できてしまう。

これに対して、特定のエリアにおいて移動局の機能を制限する技術が提案されている。例えば、特許文献１（特開２０００−２７８７５５）には、基地局が、他の基地局の電波エリア内に電波エリアを形成し、他の基地局が用いる拡散コードと異なる特定の拡散コードで拡散された報知信号を送信し、移動局が、特定の拡散コードで拡散した基地局からの報知信号の受信時に予め定められた機能の動作を制限することが記載されている。

また、特許文献２（特開２００８−１７１０５）には、無線基地局装置でカバーするセル内での通信が可能なＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式の移動体通信システムが記載されている。この移動体通信システムは、無線基地局装置から受信したダウンリンク信号のスクランブリングコードを特定コードに変換し、該特定コードのダウンリンク信号を、通信を制限する制限エリアに送信する中継移動機と、この中継移動機から送信された特定コードのダウンリンク信号を受信すると、所定のサービスの通信を制限し、所定のサービスの通信を制限する状態である旨をアップリンク信号で通知する移動機と、移動機から無線基地局装置を介してアップリンク信号で、所定サービスの通信を制限する状態である旨の通知を受けると、その移動機への所定サービスの通信を制限する制御装置と、を有している。

上述のように、中継移動機から特定のスクランブリングコードで拡散された信号を送信する場合、スクランブリングコードをどのようにして決定するかが問題となる。この点について、以下に説明する。

スクランブリングコードは、セルを区別するために用いられるコードである。このスクランブリングコードの数は無限ではなく、Ｗ−ＣＤＭＡセルラシステムにおいては５１２種類が規定されているのみである。混信を防ぐため、同一種のスクランブリングコードは、近距離で使われないように設定される。

スクランブリングコードを決定するにあたっては、例えば、基地局の位置や装置・アンテナ構成に基づいて、計算機シミュレーションにより、基地局ごとの電波到達エリアが推定される。そして、到達エリアがオーバーラップする基地局同士に同一種のスクランブリングコードが設定されないように、各セルのスクランブリングコードが設定される。しかし、中継移動機を設置する場合や、新たに基地局を設置する場合には、設計者が設定を再実施する必要がある。また、計算機シミュレーションを用いてスクランブリングコードが設定されるため、シミュレーション結果と実際の電波の到達エリアに誤差が生じる場合がある。このような場合には、混信が発生してしまい、設計をやり直す必要がある。従って、設計者の労力は多大になる。また、中継移動機は、不特定多数の場所に設置される可能性がある。通信事業者にとって、中継移動機の設置位置や、中継移動機が使用するスクランブリングコードを把握することは困難である。

スクランブリングコードの決定手法に関する技術が、特許文献３（特開２００６−１４０８２９）に記載されている。特許文献３に記載されるスクランブリングコード設定方法によれば、基地局が、下りスクランブリングコード決定前に暫定下りスクランブリングコードを送信する。そして、在圏する移動機からの受信報告と基地局制御装置からの周辺セルリストとに基づいて、最終的な下りスクランブリングコードが決定される。

その他に、本願発明者が知りえた技術として、特許文献４（特開平１１−２２０７６４）がある。

特開２０００−２７８７５５号公報 特開２００８−１７１０５号公報 特開２００６−１４０８２９号公報 特開平１１−２２０７６４号公報

しかし、特許文献３に記載されるような暫定下りスクランブリングコードを用いる手法は、中継移動機の送信エリア内に移動局が在圏していることが前提となる。従って、制限エリア内に移動局が在圏しなければ、いつまでもスクランブリングコードを決定することができない。

すなわち、本発明の目的は、移動局が、機能制限エリアを形成する中継局を介して、基地局からの下り信号を受信する移動体通信システムにおいて、中継局が用いるスクランブリングコードを、確実に、且つ、簡単に設定することのできる、移動体通信システム、及び移動体通信システムの動作方法を提供することにある。

本発明に係る移動体通信システムは、セルを形成し、前記セル内に下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を送信する基地局と、前記セル内に在圏する場合に、前記基地局と無線により接続され、前記基地局を介して相手先装置と通信を行う移動局と、前記下り信号を受信し、前記下り信号に基づいて前記移動局の機能が制限されるエリアである旨を示す制限下り信号を生成し、前記制限下り信号を前記下りスクランブリングコードとは別の特定スクランブリングコードで拡散して制限エリア内に送信する、中継局とを具備する。前記下り信号には、前記基地局の周辺の他基地局で用いられているスクランブリングコードを示す基地局周辺セルリストが含まれている。前記中継局は、前記下り信号を受信した場合に、前記基地局周辺セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定する。

本発明に係る移動体通信システムの動作方法は、基地局が、セル内に下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を送信するステップと、移動局が、前記セル内に在圏する場合に、前記基地局と無線により接続され、前記基地局を介して相手先装置と通信を行うステップと、中継局により、制限エリア内に、前記移動局の機能が制限されるエリアである旨を示す制限下り信号を、特定スクランブリングコードで拡散して送信するステップとを具備する。前記下り信号には、前記基地局の周辺の他基地局で用いられているスクランブリングコードを示す基地局周辺セルリストが含まれている。前記特定スクランブリングコードで拡散して送信するステップは、前記下り信号を受信した場合に、前記基地局周辺セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定するステップを含んでいる。

本発明によれば、移動局が、機能制限エリアを形成する中継局を介して、基地局からの下り信号を受信する移動体通信システムにおいて、中継局が用いるスクランブリングコードを、確実に、且つ、簡単に設定することのできる、移動体通信システム、及び移動体通信システムの動作方法が提供される。

移動体通信システムの概略構成図である。 移動体通信システムの概略動作を示すフローチャートである。 移動体通信システムの構成を示すブロック図である。 移動体通信システムの動作を示すフローチャートである。 中継移動機を示すブロック図である。 中継移動機の動作方法を示すフローチャートである。 セルリストを示す概念図である。 セルリストを示す概念図である。 移動局の構成を示すブロック図である。 移動局の動作を示すフローチャートである。 移動体通信システムの動作を示すフローチャートである。 移動局の動作を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る移動体通信システムの概略構成図である。図１に示されるように、この移動体通信システムは、基地局１３と、中継移動機１４（中継局）と、移動局１５とを備えている。中継移動機１４は、受信部２１と、送受信制御部２と、送信部２９とを備えている。図２は、この移動体通信システムの動作方法を概略的に示すフローチャートである。この移動体通信システムでは、基地局１３が、セル内に下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を送信する（ステップＳ１）。この下り信号には、基地局１３の周辺の他基地局で用いられているスクランブリングコードを示す基地局周辺セルリストが含まれている。中継移動機１４では、受信部２１が、下り信号を受信する（ステップＳ２）。中継移動機１４では、送受信制御部２が、前記移動局の機能が制限されるエリアである旨を示す制限下り信号を生成する。そして、制限下り信号を、基地局１３が用いている下りスクランブリングコードとは別の特定スクランブリングコードで拡散する。この際、送受信制御部２は、基地局周辺セルリストに基づいて、使用するスクランブリングコードを決定する（ステップＳ３）。中継移動機１４は、送信部２９により、生成した制限下り信号を、制限エリア内に送信する（ステップＳ４）。

以下に、本実施形態に係る移動体通信システムについて詳細に説明する。本実施形態では、移動通信システムとして、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムを例に挙げて説明する。

図３は、本実施形態に係る移動体通信システム１の構成を示すブロック図である。この移動通信システム１は、基地局制御装置１２（ＲＮＣ；Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、複数の基地局１３（ＢＴＳ；Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、中継移動機１４、及び複数の移動局１５とを備えている。図３では、説明を簡単にするために、複数の基地局１３のうちの一つが、基地局１３として描かれている。複数の移動局１５も、同様に、一つだけが移動局１５として描かれている。一般に、基地局制御装置１２と基地局１３とを備えるシステムは、ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と言われる。

基地局１３は、移動局１５を相手先装置と通信可能とするために設けられている。基地局１３は、セル１６を形成しており、セル１６内に在圏する移動局１５と通信可能である。基地局１３と移動局１５との間のインターフェースは、例えば、Ｕｕと呼ばれる無線回線である。セル１６の範囲は、基地局１３の送信電力と、移動局１５からの上り信号のサーチ能力とに応じた範囲である。

基地局制御装置１２は、基地局１３を制御する装置である。基地局制御装置１２は、基地局１３と、Ｉｕｂと呼ばれる有線回線のインターフェースにより接続されている。基地局制御装置１２は、基地局１３を介して、移動局１５と通信を行う。また、基地局制御装置１２は、移動交換局１１（ＣＮ；Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：本明細書中では、上位ネットワークも含めて移動交換局と記載される）にも接続されている。移動交換局１１は、他のユーザによって所持される移動局（相手先装置；図示せず）と通信可能に接続されている。これにより、基地局制御装置１２は、移動局１５と相手先装置との間の通信を中継する。また、基地局制御装置１２は、移動局１５と呼処理の制御信号の送受信を行い、移動局１５向けの通信の呼設定を行う。

移動局１５は、ユーザにより所持されるものであり、携帯電話端末などに例示される。移動局１５は、セル１６内に在圏するとき、基地局１３、基地局制御装置１２、及び移動交換局１１を介して、相手先装置と通信可能である。この通信としては、例えば、通話、データ通信、及び電子メール送受信などが挙げられる。また、移動局１５は、基地局制御装置１２との間で、呼処理の制御信号の送受信を行う。

中継移動機１４は、移動局１５に、機能が制限されるエリアであることを通知するために設けられている。中継移動機１４は、制限エリア１７を形成している。図３では、中継移動機１４は、セル１６内に配置されており、制限エリア１７はセル１６内に形成されている。中継移動機１４は、制限エリア１７内に、制限エリアである旨を示す信号を、制限下り信号として送信する。この信号を受信した移動局１５は、自身が制限エリア１７内に在圏することを認識し、その機能を制限する。中継移動機１４は、例えば、病院、電車内、及びコンサート会場などの通話や通信が制限されるべき場所に設置される。尚、本実施形態では、中継移動機１４が制限エリア１７を形成する場合について説明するが、必ずしも中継移動機１４により制限エリア１７が形成される必要はない。中継移動機１４に代えて、固定的に設置された装置により制限エリア１７が形成されてもよい。

図４を参照して、本実施形態に係る移動体通信システム１の動作を説明する。図４は、制限エリア１７が、移動局１５の通話が制限されるエリアである場合の動作が示されている。

ステップＳ１０１；ＤＬ共通ＣＨの送信
まず、基地局１３（ＢＴＳ）は、セル１６内に、複数の移動局に共通の下り共通チャネル（ＤＬ共通ＣＨ）で下り信号を送信する。ＤＬ共通ＣＨで送信される下り信号は、下りスクランブリングコードで拡散される。ＤＬ共通ＣＨは、移動局１５に対して通信に必要な情報を送信するためのチャネルである。移動体通信システム１では、隣接する複数の基地局１３同士が、同一の周波数帯で、異なるスクランブリングコードを用いる。ＤＬ共通ＣＨによって、例えば、基地局１３が用いている下りスクランブリングコードを示す情報や、基地局１３を識別するための情報などが送信される。ＤＬ共通ＣＨで下り信号を受信した移動局１５は、基地局１３を特定し、基地局１３と適切なタイミングで通信を行うことが可能である。

具体的には、基地局１３からは、ＤＬ共通ＣＨとして、第１同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＳＣＨ）、第２同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ； ＳＳＣＨ）、第１共通パイロットチャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＣＰＩＣＨ）、及び第１共通制御物理チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｌ；Ｐ−ＣＣＰＣＨ）などが送信される。ＰＳＣＨ及びＳＳＣＨは、基地局１３との同期をとるためのチャネルである。Ｐ−ＣＰＩＣＨは、スクランブリングコードの特定や、受信レベルの測定などに用いられるチャネルである。

Ｐ−ＣＣＰＣＨは、報知情報が送信されるＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を含んでいる。このＢＣＨの報知情報には、基地局１３の周辺に位置する他の基地局で使用されている下りスクランブリングコードを示す情報（基地局周辺セルリスト）などが含まれている。

ステップＳ１０２；ＢＣＨ編集、及びスクランブリングコードの変換
中継移動機１４(ＲＥＰ−ＵＥ）は、制限エリア１７内に制限エリアである旨を通知するにあたり、基地局１３からのＤＬ共通ＣＨを利用する。すなわち、中継移動機１４は、ＤＬ共通ＣＨの下り信号を受信し、下りスクランブリングコードを特定する。そして、ＤＬ共通ＣＨのＢＣＨに含まれる報知情報を編集する。さらに、編集後の下り信号を、下りスクランブリングコードとは別の特定スクランブリングコードで拡散する。

ステップＳ１０３；中継ＤＬ共通ＣＨの送信
中継移動機１４は、特定下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を、制限エリア１７内に中継する。すなわち、ＤＬ共通ＣＨを制限エリア内に中継する。このときに用いられるチャネルを、以下、中継ＤＬ共通ＣＨと呼び、ＤＬ共通ＣＨと区別することとする。

ステップＳ１０４；通話制限設定
中継ＤＬ共通ＣＨを受信した移動局１５（ＵＥ）は、自身が制限エリア１７に在圏していることを認識する。移動局１５は、予め定められた通話制限設定を行う。

ステップＳ１０５；呼処理制限状態通知
移動局１５は、通話制限設定にある旨を示す上り信号を生成し、上りチャネルで基地局１３に通知する。上り信号は、基地局１３を介して基地局制御装置１２に送られる。このとき、移動局１５は、上り信号を、中継移動機１４からの中継ＤＬ共通ＣＨではなく、基地局１３から直接受信したＤＬ共通ＣＨに同期させて、送信する。

上り信号をＤＬ共通ＣＨに同期させて送信することにより、中継ＤＬ共通ＣＨをＤＬ共通ＣＨに正確に同期させる必要がなくなる。これにより、中継移動機１４に、中継ＤＬ共通ＣＨを高精度にＤＬ共通ＣＨに同期させるための高機能な装置を設ける必要がなくなる。その結果、中継移動機を安価に構成することができ、小型化させることが可能となる。

ステップＳ１０６〜Ｓ１１１；制限設定
上り信号により通話制限設定にある旨の通知を受けた基地局制御装置１２は、移動局１５に対する呼処理制限を設定する（ステップＳ１０６）。この状態で、例えば移動交換局１１から発呼（ステップＳ１０７）にて端末呼び出しがあったとき（ステップＳ１０８）、基地局制御装置１２は移動局１５に対し着信があった旨の通知を送信し（ステップＳ１０９）、移動交換局１１に対しては着信不可通知を発行する（ステップＳ１１１）。また、着信ありの通知を受信した移動局１５は、ディスプレイに着信があった旨を表示するなどの着信履歴設定を行う（ステップＳ１１０）。

続いて、図５を参照して、中継移動機１４について詳述する。図５は、中継移動機１４を示すブロック図である。

中継移動機１４は、無線受信部（ＲＸＲＦ）２１と、送受信制御部２と、無線送信部（ＴＸＲＦ）２９とを有している。送受信制御部２は、下り信号処理部２２と、スクランブリングコード逆拡散部２３と、ＢＣＨ編集部２４と、送信条件設定部２５と、スクランブリングコード再拡散部２６と、同期チャネル生成部２７と、加算器２８とを備えている。また、中継移動機１４には、中継移動機１４の近傍に形成されたセルで使用されているスクランブリングコード番号が、セルリストとして記憶されている。

無線受信部２１は、基地局１３から、ＤＬ共通ＣＨの下り信号を受信し、その下り信号に対して周波数変換およびアナログデジタル変換を行う。変換された下り信号は、下り信号処理部２２及びスクランブリングコード逆拡散部２３に供給される。

下り信号処理部２２は、ＤＬタイミング検出部、及びスクランブリングコード特定部を有している。ＤＬタイミング検出部は、無線受信部２１から下り信号を取得すると、ＰＳＣＨ、ＳＳＣＨ、及びＰ−ＣＰＩＣＨを用いてスロット同期及びフレーム同期を検出し、同期信号を生成する。スクランブリングコード特定部は、これらのチャネルを用いて、下りスクランブリングコード番号を特定する。下り信号処理部２２は、生成した同期信号と、特定した下りスクランブリングコード番号とを、スクランブリングコード逆拡散部２３及び送信条件設定部２５に通知する。

上述の無線受信部２１および下り信号処理部２２の機能は、既存のＷ−ＣＤＭＡシステムにおける移動局に備えられている機能の一部と同一のものを用いることができる。既述のように、中継ＤＬ共通ＣＨをＤＬ共通ＣＨに正確に同期させる必要がないため、タイミング検出部として高機能な装置を設けるはない。すなわち、無線受信部２１及び下り信号処理部２２として、新たな構成を追加する必要はない。

スクランブリングコード逆拡散部２３は、無線受信部２１から取得した下り信号を、同期信号と下りスクランブリングコードとを用いて逆拡散する。そして、逆拡散された下り信号（以下、逆拡散下り信号）を、ＢＣＨ編集部２４に送る。

ＢＣＨ編集部２４は、逆拡散下り信号から、Ｐ−ＣＣＰＣＨのＢＣＨに含まれる報知情報を取得する。既述のように、この報知情報には、基地局周辺セルリストが含まれている。そこで、ＢＣＨ編集部２４は、この基地局周辺セルリストを取得し、送信条件設定部２５に送る。

送信条件設定部２５は、送信タイミング設定部と、スクランブリングコード設定部とを有している。スクランブリングコード設定部は、下りスクランブリングコード番号を、セルリストに隣接セルとしてとして追加する。また、ＢＣＨ編集部２４から取得した基地局周辺セルリストを、セルリストに追加する。そして、スクランブリングコード設定部は、自中継移動機内に記憶されたセルリストに基づいて、中継ＤＬ共通ＣＨに用いる特定スクランブリングコードを決定する。決定された特定スクランブリングコード番号は、ＢＣＨ編集部２４及びスクランブリングコード再拡散部２６に通知される。また、送信タイミング設定部は、下り信号処理部２２から取得した同期信号に基づいて、中継する下り信号の送信タイミングを決定する。送信タイミング設定部は、決定した送信タイミングに関する情報を、スクランブリングコード再拡散部２６へ送る。

ＢＣＨ編集部２４は、逆拡散下り信号の報知情報に対して、機能が制限されるエリアである旨や特定スクランブリングコード番号を示す情報を追加する。これにより、編集後逆拡散下り信号が生成される。編集後逆拡散下り信号は、ＢＣＨ編集部２４からスクランブリングコード再拡散部２６に送られる。

スクランブリングコード再拡散部２６は、編集後逆拡散下り信号を、特定下りスクランブリングコードで再拡散する。これにより、再拡散下り信号が生成される。再拡散下り信号は、中継用のＰ−ＣＰＩＣＨ及びＰ−ＣＣＰＣＨのパターンを含んでいる。スクランブリングコード再拡散部２６は、再拡散下り信号を、加算器２８に送る。

また、スクランブリングコード再拡散部２６は、特定スクランブリングコード番号と送信タイミングを示す情報とを、同期チャネル生成部２７に送る。

同期チャネル生成部２７は、特定スクランブリングコード番号と送信タイミングを示す情報とに基づいて、ＰＳＣＨの固定パターンとＳＳＣＨの送信パターンを生成し、これらを加算器２８へ送る。

加算器２８は、スクランブリングコード再拡散部２６から取得した再拡散下り信号に対して、同期チャネル生成部２７から取得したパターンを加算し、中継下り信号を生成する。中継下り信号は、無線送信部２９へ送られる。

無線送信部２９は、中継下り信号をデジタルアナログ変換し、周波数変換する。そして、中継ＤＬ共通ＣＨとして、中継下り信号を制限エリア１７内に送出する。

以上の構成によって、中継移動機１４は、基地局１３から受信した下り信号の報知情報を編集する。そして、スクランブリングコードを特定スクランブリングコードに変換し、変換後の信号を中継下り信号として中継ＤＬ共通ＣＨにより制限エリア１７に中継する。

ここで、本実施形態では、中継移動機１４が、ＤＬ共通ＣＨを受信することにより、基地局１３が用いるスクランブリングコードと、基地局１３の周辺基地局で用いられているスクランブリングコードとを取得する。また、中継移動機１４は、周辺に他の中継移動機が存在する場合には、他の中継移動機からの中継ＤＬ共通ＣＨを受信する。そして、他の中継移動機が用いているスクランブリングコードと、他の中継移動機の周辺のセルで用いられているスクランブリングコードとを取得する。そして、中継移動機１４は、取得したこれらのスクランブリングコードに基づいて、中継ＤＬ共通ＣＨに用いる特定スクランブリングコードを決定する。これにより、移動体通信システムをメンテナンスフリーにすることができる。以下に、この点について詳述する。

まず、中継移動機１４に記憶されるセルリストには、周辺セルリストと、隣接セルリストとが含まれている。周辺セルリストは、この中継移動機１４の周辺で形成されたセルで用いられているスクランブリングコード番号のリストを示している。一方、隣接セルリストには、この中継移動機１４が受信したＤＬ共通ＣＨで用いられているスクランブリングコード番号のリストが示されている。すなわち、この中継移動機１４に隣接するセルで用いられているスクランブリングコード番号のリストが示されている。

そして、中継移動機１４は、中継ＤＬ共通ＣＨを送信する際に、自身が記憶するセルリストに基づいて、中継用セルリストを作成する。そして、中継ＤＬ共通ＣＨにおいて、中継用セルリストを送信する。ここで、中継用セルリストには、中継用周辺セルリストと、中継用隣接セルリストとが含まれている。中継用周辺セルリスト及び中継用隣接セルリストがどのように決定されるかについては、後述する。

図６は、特定スクランブリングコードを決定する際の中継移動機１４の動作方法を示すフローチャートである。

中継移動機１４は、まず、従来の移動局の動作と同様にセルサーチを行い、基地局１３からのＤＬ共通ＣＨ、又は、他の中継移動機からの中継ＤＬ共通ＣＨを受信する。そして、これらのチャネルに含まれる、同期チャネル及び第１共通パイロットチャネルを受信する（ステップＳ２０１）。次いで、中継移動機１４は、同期チャネル及び第１共通パイロットチャネルに基づいて、使用されているスクランブリングコードを特定する（ステップＳ２０２）。次いで、中継移動機１４は、内部に記憶されたセルリストに、特定したスクランブリングコードの番号を、隣接セルとして追加する（ステップＳ２０３）。更に、中継移動機１４は、ＢＣＨの受信処理を行う（ステップＳ２０４）。そして、ＢＣＨの報知情報に含まれるセルリスト（基地局周辺セルリストまたは中継用セルリスト）を取得する。取得したセルリストに含まれるスクランブリングコード番号を、自中継移動機１４内のセルリストに、周辺セルとして追加する。この際、中継移動機１４は、追加したスクランブリングコード番号が、基地局周辺セルリストに記載されたものであるのか、中継用セルリストに記載されたものであるのかを区別し、これを記録する。また、中継用セルリストに含まれるスクランブリングコード番号は、中継用周辺セルリストであるのか中継用隣接セルリストであるのかが区別されて、追加される（ステップＳ２０５）。ここで、別の基地局や他の中継移動機からのＤＬ共通ＣＨを受信した場合には、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理が繰り返される（ステップＳ２０６）。

図７Aは、ステップＳ２０６までの処理によって、中継移動機１４内に記憶されたセルリストの一例を示す概念図である。図７Aに示される例では、セルリストとして、１〜６のスクランブリングコードが記憶されている。このうち、１〜４番目のスクランブリングコードは、周辺セルリストとして記憶されている。一方、５、６番目のスクランブリングコードは、隣接セルリストとして記憶されている。また、１、４番目のスクランブリングコードは、基地局制御装置１２（ＲＮＣ）の周辺セルリストに記載されたスクランブリングコードであることが記載されている。２番目のスクランブリングコードは、隣接する他の中継移動機の中継用周辺セルリストに記載されたスクランブリングコードである。３番目のスクランブリングコードは、隣接する他の中継移動機の中継用隣接セルリストに記載されたスクランブリングコードである。

次いで、中継移動機１４は、特定スクランブリングコード（ＲＥＰ−ＵＥ用スクランブリングコード）を決定する（ステップＳ２０７）。この際、中継移動機１４は、自装置内に記憶されたセルリストに含まれるスクランブリングコードが使用されないように、特定スクランブリングコードを決定する。図７Aの例であれば、１〜６番目のスクランブリングコードは、特定スクランブリングコードとして選ばれることはない。これにより、特定スクランブリングコードは、以下の（１）〜（３）の条件に従って、選ばれることになる。

（１）自中継移動機の隣接セルリストに記載されたスクランブリングコードは使用されない。すなわち、中継移動機１４に隣接する基地局、及び隣接する他の中継移動機で使用されているスクランブリングコードは使用されない。図７Aに示される例であれば、５、６番目のスクランブリングコードは使用されない。
（２）基地局および他の中継移動機から受信したセルリスト（基地局周辺セルリスト及び中継用セルリスト）に含まれるスクランブリングコードは使用されない。つまり、ステップＳ２０４で収集したセルリストに存在するスクランブリングコードは使用されない。図７Aに示される例であれば、１〜４番目のスクランブリングコードは使用されない。（３）上記（１）及び（２）の条件で未使用のスクランブリングコード群のなかから、ランダムに、特定スクランブリングコードを選択する。

中継移動機１４は、特定スクランブリングコードを決定した後、ＢＣＨの報知情報に入れ込む中継用セルリストを、以下の（４）〜（６）の条件が成立するように、作成する（ステップＳ２０８）。尚、図７Bには、中継用セルリストの一例が示されている。

（４）中継移動機１４自身が受信したスクランブリングコードを、中継用セルリストに追加する。つまり、隣接セルリストに存在するスクランブリングコードを追加する。この際、このスクランブリングコードに対して、隣接セルリストに含まれるコードである旨を追加し、中継用隣接セルリストとして追加する。すなわち、図７Bに示されるように、５、６番目のスクランブリングコードが、中継用隣接セルリストとして追加される。
（５）周辺セルリストのうち、基地局制御装置１２からの基地局周辺セルリストに含まれるスクランブリングコードを、中継用周辺セルリストとして追加する。すなわち、図７Bに示されるように、１、４番目のスクランブリングコードが、中継用周辺セルリストとして追加される。
（６）隣接する他の中継移動機から受信した報知情報の周辺セルリストに含まれるスクランブリングコードのうち、他の中継移動機の隣接セルリストに記載されたスクランブリングコードを、中継用周辺セルリストとして追加する。すなわち、図７Bに示されるように、３番目のスクランブリングコードが、中継用周辺セルリストとして追加される。ここで、２番目のスクランブリングコードは、隣接する他の中継移動機の周辺セルリストに含まれるコードであるため、選ばれない。

その後、移動中継機１４は、中継用セルリストと制限エリアである旨とが報知情報に含まれるように、ＢＣＨを編集する（ステップＳ２０９）。その後、移動中継機１４は、ＳＣＨ、Ｐ−ＣＰＩＣＨ、及びＰ−ＣＣＰＣＨの中継処理を開始する（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。

以上説明したように、本実施形態によれば、特定スクランブリングコードの決定にあたって、中継移動機１４は、基地局からのＤＬ共通ＣＨや、他の中継移動機からの中継ＤＬ共通ＣＨを受信するだけでよい。移動局１５や基地局制御装置１２に、特定スクランブリングコードを決定するための特別な動作が要求されない。すなわち、中継移動機１４は、移動局１５や基地局制御装置１２の協力なしに、自動で特定スクランブリングコードが決定できる。従って、移動体通信システムをメンテナンスフリーとすることができる。

続いて、移動局１５の構成について詳述する。図８は、移動局１５の構成を示すブロック図である。ここでは、移動局１５の構成のうち、必要な部分のみについて説明する。本実施形態の移動局１５では、基本的には既存の移動機と同様の機能に加え、中継下り信号を受信したときに自身の機能を制限する機能が追加されている。

図８に示されるように、移動局１５は、無線受信部３１（ＲＸＲＦ）と、中継移動機ベースバンド受信処理部３２と、中継移動機下りタイミング検出部３３と、ベースバンド受信処理部３４と、下りタイミング検出部３５と、制御部３６と、ディスプレイ３７と、ベースバンド送信処理部３８と、無線送信部３９（ＴＸＲＦ）とを有している。

図９を参照して、移動局１５の動作について説明する。図９は、通話制限処理が行われる場合の移動局１５の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１；報知情報（ＢＣＨ）の解析
移動局１５は、常時、受信した信号の報知情報を解析している。すなわち、無線受信部３１は、基地局１３からの下り信号、および中継移動機１４からの中継下り信号を受信する。そして、これらの信号に対して、周波数変換を行い、さらにアナログデジタル変換を行ってデジタル化する。無線受信部３１は、デジタル化されたこれらの信号を、中継移動機ベースバンド受信処理部３２、中継移動機下りタイミング検出部３３、ベースバンド受信処理部３４、及び下りタイミング検出部３５に送る。

中継移動機下りタイミング検出部３３は、無線受信部３１から受信した信号のうち、中継下り信号に対するスロット同期およびフレーム同期を検出し、同期信号を生成する。同期信号は、中継移動機ベースバンド受信処理部３２に送られる。また、中継移動機下りタイミング検出部３３は、中継下り信号からスクランブリングコードグループを特定し、更に、特定スクランブリングコード番号を特定する。特定スクランブリングコード番号は、中継移動機下りタイミング検出部３３から、中継移動機ベースバンド受信処理部３２及び制御部３６に送られる。

中継移動機ベースバンド受信処理部３２は、中継下り信号に対して、取得した同期信号と特定スクランブリングコード番号に基づいて、逆拡散し、同期検波する。更に、復号を行って、復調信号を生成し、復調信号を制御部３６に通知する。

下りタイミング検出部３５は、無線受信部３１から受信した信号のうち、基地局１３からの下り信号に対するスロット同期およびフレーム同期を検出し、同期信号を生成する。この同期信号は、ベースバンド受信処理部３４及びベースバンド送信処理部３８に送られる。さらに、下りタイミング検出部３５は、下り信号からスクランブリングコードグループを特定し、さらに、下りスクランブリングコード番号を特定する。下りスクランブリングコード番号は、下りタイミング検出部３５から、ベースバンド受信処理部３４及び制御部３６に送られる。

ベースバンド受信処理部３２は、下り信号に対して、取得した同期信号と下りスクランブリングコード番号に基づいて逆拡散し、同期検波する。更に、復号を行って、復調信号を生成し、復調信号を制御部３６に通知する。

制御部３６は、基地局制御装置１２との間の呼処理や、最終的なアプリケーションの処理などを行う部分である。制御部３６は、中継移動機下りタイミング検出部３３から取得した特定下りスクランブリングコード番号と、中継移動機ベースバンド受信処理部３２から取得した復調信号とに基づいて、中継下り信号の報知情報を復号する。同様に、下り信号の報知情報についても、同様に復号する。そして、これらの報知情報に基づいて、自身が制限エリア１７に在圏するか、通常エリアに在圏するかを判断する。

ステップＳ３０２；音声処理制限状態へ遷移
制御部３６は、復号した報知情報により、制限エリア１７に在圏することを認識した場合、自身の機能を制限する。

ステップＳ３０３；音声処理制限状態の通知
その後、制御部は、基地局制御装置１２（ＲＮＣ）に機能制限状態であることを通知するための上りデータを生成し、ベースバンド送信処理部３８に送る。

ベースバンド送信処理部３８は、ダウンリンク検出部３５からの同期信号に基づいて、上り信号の送信タイミングを設定する。ベースバンド送信処理部３８は、制御部３６から取得した上りデータに対して、設定した送信タイミングで符号化および拡散による変調処理を行い、上り信号として無線送信部３９に送る。

無線送信部３９は、ベースバンド送信処理部３８から取得した上り信号を、デジタルアナログ変換及び周波数変換して、基地局１３へ送出する。

尚、通常、移動局は、ベースバンド受信処理部及び下りタイミング検出部を、ソフターハンドオーバーおよびダイバーシチハンドオーバー機能用に、複数有している。したがって、複数のうちの一つを、中継移動機ベースバンド受信処理部３２及び中継移動機下りタイミング検出部３３に割り当てることができる。すなわち、中継移動機ベースバンド受信処理部３２及び中継移動機下りタイミング検出部３３をもうけるために、移動局１５に新たな構成を追加する必要はない。

ステップＳ３０４；ディスプレイに制限状態である旨を表示
その後、制御部３６は、通話処理制限状態にある旨をディスプレイ３７に表示する。

ステップＳ３０５；エリア判定
一方、ステップＳ２０１にて、通常エリアに在圏していることが確認された場合には、制御部３６が、制限エリア１７からセル１６内の通常エリアに移動したのか、元々通常エリアにいてエリアが変化していないかを判定する。在圏しているエリアが変化していない場合には、そのまま処理を終了する。

ステップＳ３０６；通常状態へ遷移
制限エリア１７から通常エリア１６に移動したものと判定した場合には、移動局１５の状態が通話制限状態から通常状態に遷移される。

ステップＳ３０７；制限状態解除を通知
更に、制御部３６は、通話制限状態が解除された旨を示す上り信号を生成し、ベースバンド送信処理部３８及び無線送信部３９を介して、基地局１３に通知する。

ステップＳ３０８；制限状態解除
その後、制御部３６は、ディスプレイ３７の通話制限状態である旨の表示を解除（消灯）する。

上述のように、移動局１５は、中継移動機１４からの中継下り信号（中継ＤＬ共通ＣＨ）ではなく、基地局１３からの下り信号（ＤＬ共通ＣＨ）の同期タイミングに基づいて、機能制限状態である旨を示す上り信号を送信する。これにより、中継移動機１４は、中継ＤＬ共通ＣＨをＤＬ共通ＣＨに正確に同期させるための高性能な機能を必要としない。これにより、中継移動機１４の構成を単純化することが可能である。

尚、上述の説明では、制限エリア１７が通話制限エリアである場合について説明した。以下に、制限エリア１７が、通話制限エリアではなく、通信制限エリアである場合について説明する。図１０は、このときの移動体通信システム１の全体動作を示すフローチャートである。

基地局１３は、ＤＬ共通ＣＨ（ＰＳＣＨ、ＳＳＣＨ、Ｐ−ＣＰＩＣＨ、Ｐ―ＣＣＰＣＨなど）の信号を、セル１６に無線で送信している（ステップＳ４０１）。中継移動機１４は、セル１６の下りスクランブリングコードを特定し、ＢＣＨの報知情報を編集する。そして、ＤＬ共通ＣＨの下りスクランブリングコードを、特定スクランブリングコードに変換する（ステップＳ４０２）。中継移動機１４は、制限エリア１７へ向け、ＤＬ共通ＣＨを、特定スクランブリングコードで拡散された中継ＤＬ共通ＣＨとして、中継する（ステップＳ４０３）。

移動局１５は、中継移動機１４からの中継ＤＬ共通ＣＨを受信し、ＢＣＨの報知情報から、通信制限（上り出力禁止）が実施されている制限エリア１７に在圏している旨を認識する。移動局１５は、予め定められた通信制限設定を行う（ステップＳ４０４）。このとき、既述の通信制限エリアの場合とは異なり、基地局１３に対して呼処理制限状態にある旨の上り信号は送信されない。

移動局１５が通信制限状態にあるときに、例えば移動交換局１１を介して、他の移動局から発呼（ステップＳ４０５）による移動局１５の呼び出しがあったとする（ステップＳ４０６）。このとき、移動局１５の位置登録が有効であれば、基地局制御装置１２は、移動局１５に対して端末呼び出しを実施する（ステップＳ４０７）。基地局制御装置１２からの呼び出し信号を受信した移動局１５は、ディスプレイ１７に着信のあった旨を表示するなどの着信履歴設定を行う（ステップＳ４０８）。基地局制御装置１２は、移動局１５からの応答が規定時間を経過した際（ステップＳ４０９）、移動交換局１１に対して圏外通知を行う（ステップＳ４１０）。

続いて、通信制限エリアに在圏するときの移動局１５の動作について詳述する。図１１は、移動局１５の動作を示すフローチャートである。

移動局１５は、常時、下り信号のＢＣＨを解析している（ステップＳ５０１）。移動局１５は、ＢＣＨの報知情報に基づいて、通信制限エリアに在圏していると認識すると、移動局１５の制御部３６が、通信処理制限状態へ遷移する（ステップＳ５０２）。続いて、移動局１５は、通信制限処理状態である旨をディスプレイ３７に表示する（ステップＳ５０４）。これによって、制限エリア１７に在圏する移動局１５は、通信処理が制限された状態となる。一方、ステップＳ５０１にて、通常エリアであることが確認できた際には、制限エリア１７からセル１６内の通常エリアに移動したのか、元々通常エリアにいてエリアが変化していないかのエリア判定が行われる（ステップＳ５０５）。制限エリア１７から通常エリアに移動したと判定された場合、移動局１５は、通信制限状態から通常状態に遷移する（ステップＳ５０６）。その後、移動局１５は、通信処理制限状態解除の旨を基地局制御装置１２に通知する（ステップＳ５０７）さらに、ディスプレイ３７の制限状態の表示を消灯する（ステップＳ５０８）。

以上、実施の形態や実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想の範囲内において、当業者が適宜、様々な変形または変更を加えることが可能である。

尚、この出願は、２００９年３月１６日に出願された日本特許出願２００９−０６３３４９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てを引用によりここに組み込む。

Claims (8)

1. セルを形成し、前記セル内に下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を送信する基地局と、
   前記セル内に在圏する場合に、前記基地局と無線により接続され、前記基地局を介して相手先装置と通信を行う移動局と、
   前記下り信号を受信し、前記下り信号に基づいて前記移動局の機能が制限されるエリアである旨を示す制限下り信号を生成し、前記制限下り信号を前記下りスクランブリングコードとは別の特定スクランブリングコードで拡散して制限エリア内に送信する、中継局と、
   を具備し、
   前記下り信号には、前記基地局の周辺の他基地局で用いられているスクランブリングコードを示す基地局周辺セルリストが含まれており、
   前記中継局は、前記下り信号を受信した場合に、前記基地局周辺セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定する
   移動体通信システム。
2. 請求項１に記載された移動体通信システムであって、
   前記制限下り信号は、前記中継局の近傍のセルで用いられているスクランブリングコードを示す中継用セルリストを含んでおり、
   前記中継局は、他の中継局からの前記中継用セルリストを他中継用セルリストとして受信した場合に、前記他中継用セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定する
   移動体通信システム。
3. 請求項２に記載された移動体通信システムであって、
   前記中継用セルリストには、中継用隣接セルリストと中継用周辺セルリストとが含まれており、
   前記中継用隣接セルリストは、前記基地局が用いている前記下りスクランブリングコードと、前記他の中継局が用いている特定スクランブリングコードとを特定する情報を含んでおり、
   前記中継用周辺セルリストは、前記基地局周辺セルリストに含まれるスクランブリングコードと、前記他中継用セルリストの前記中継用隣接セルリストに記載されたスクランブリングコードとを特定する情報を含んでいる
   移動体通信システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された移動体通信システムで使用される中継局。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載された移動体通信システムで使用される移動局。
6. 基地局が、セル内に下りスクランブリングコードで拡散された下り信号を送信するステップと、
   移動局が、前記セル内に在圏する場合に、前記基地局と無線により接続され、前記基地局を介して相手先装置と通信を行うステップと、
   中継局により、制限エリア内に、前記移動局の機能が制限されるエリアである旨を示す制限下り信号を、特定スクランブリングコードで拡散して送信するステップと、
   を具備し、
   前記下り信号には、前記基地局の周辺の他基地局で用いられているスクランブリングコードを示す基地局周辺セルリストが含まれており、
   前記特定スクランブリングコードで拡散して送信するステップは、前記下り信号を受信した場合に、前記基地局周辺セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定するステップを含んでいる
   移動体通信システムの動作方法。
7. 請求項６に記載された移動体通信システムの動作方法であって、
   前記制限下り信号は、前記中継局の近傍のセルで用いられているスクランブリングコードを示す中継用セルリストを示す情報を含んでおり、
   前記特定スクランブリングコードで拡散して送信するステップは、他の中継局からの前記中継用セルリストを他中継用セルリストとして受信した場合に、前記他中継用セルリストに基づいて、前記特定スクランブリングコードを決定するステップを含んでいる
   移動体通信システムの動作方法。
8. 請求項７に記載された移動体通信システムの動作方法であって、
   前記中継用セルリストには、中継用隣接セルリストと中継用周辺セルリストとが含まれており、
   前記中継用隣接セルリストは、前記基地局が用いている前記下りスクランブリングコードを特定する情報と、前記他の中継局が用いている特定スクランブリングコードとを特定する情報を含んでおり、
   前記中継用周辺セルリストは、前記基地局周辺セルリストに含まれるスクランブリングコードと、前記他中継用セルリストの前記中継用隣接セルリストに記載されたスクランブリングコードとを特定する情報を含んでいる
   移動体通信システムの動作方法。

Images