JPH08307930A

JPH08307930A - 移動通信システムの基地局装置

Info

Publication number: JPH08307930A
Application number: JP7107505A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Yamagishi; 勝已山岸; Toru Tateishi; 亨舘石; Katsumi Murano; 勝巳村野; Tomoo Mizuno; 智雄水野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-05-01
Filing date: 1995-05-01
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】トラヒック密度が低いエリアにおいて、公衆
ディジタル網との間を接続する回線の利用効率を高め、
これにより回線の有効利用を図る。【構成】複数の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７と、これら
の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７がそれぞれ接続された共用
制御部ＣＣＳ１とから構成される基地局装置ＣＳ１′を
設け、この基地局装置ＣＳ１′が形成する無線エリアＧ
Ｅ１内に、上記複数の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７により
複数のサブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１７を区分形成してい
る。そして、共用制御部ＣＣＳにサブエリア管理用デー
タベース６０を設けて、このデータベース６０に無線エ
リアＧＥ１内に存在する各移動局の位置をサブエリア単
位で管理した管理情報を記憶し、この記憶情報を基に上
記各移動局の発着呼に係わる呼処理制御を行なうように
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、簡易型携帯電話システ
ムやディジタル自動車・携帯電話システムなどのよう
に、サービスエリアに多数の基地局を分散配置して構成
されるセルラ型移動通信システムの基地局装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル移動通信システムの一
つとして、マイクロセルを用いた簡易型携帯電話システ
ム（以下ＰＨＳ；Personal Handy Phone System と略称
する）が開発され、近々実用化されようとしている。

【０００３】ＰＨＳは、一つの基地局がカバーするエリ
アの大きさ半径１００〜２００メートルと小さくして、
周波数繰り返し効率を上げることにより加入者収容能力
を高めたシステムである。

【０００４】ＰＨＳには、公衆ディジタル網に接続する
ことにより公共エリアを含むより広いエリアに構築され
る公衆用のシステムと、構内交換機を中核として家庭や
事業所等で構築される自営用のシステムとがある。この
うち公衆用のシステムについては、公衆サービスの競争
推進のために同一地域当たり３事業者の参入が認められ
ている。したがって、地域によっては最大４つのシステ
ムが構築されることになる。

【０００５】図１２は、上記公衆用のシステムの基本構
成を示したものである。すなわち、サービスエリアには
複数の基地局ＣＳ１〜ＣＳｍが分散配置され、これらの
基地局ＣＳ１〜ＣＳｍによりそれぞれ半径が１００〜２
００メートルのセルと呼ばれる無線ゾーンが形成され
る。基地局ＣＳ１〜ＣＳｍは、例えばサービス統合デジ
タル網（以下ＩＳＤＮと略称する）からなる公衆ディジ
タル網ＩＮＷにそれぞれ接続される。

【０００６】公衆ディジタル網ＩＮＷに対する接続イン
タフェースとしては、Ｉ′インタフェースが使用され
る。Ｉ′インタフェースは、ＩＳＤＮのユーザ・網イン
タフェースであるＩインタフェースにＰＨＳ移動局の位
置登録手順を追加したもので、ＩＳＤＮの基本インタフ
ェース回線（２Ｂ＋Ｄ）を２本使用する。すなわち、
Ｉ′インタフェースは、制御用のＤチャネルを２チャネ
ル、情報通信用のＢチャネルを４チャネル有する回線と
なる。

【０００７】各移動局ＰＳ１〜ＰＳｎは、上記基地局Ｃ
Ｓ１〜ＣＳｍが形成する無線ゾーン内で、無線チャネル
を介して基地局ＣＳ１〜ＣＳｍに選択的に接続され、こ
の基地局ＣＳ１〜ＣＳｍから上記ＩＳＤＮもしくはこの
ＩＳＤＮと加入電話網ＳＮＷとを介して有線電話機ＴＥ
Ｌ１〜ＴＥＬｋや家庭用ＰＨＳに接続される。

【０００８】また公衆用ＰＨＳは、システムを運用する
ためのデータベースや顧客情報管理データベースなどを
持つ管理制御装置ＣＣを備えている。この管理制御装置
ＣＣには、上記移動局ＰＳ１〜ＰＳｎおよび基地局ＣＳ
１〜ＣＳｍに係わる情報がＩＳＤＮおよびパケット網Ｐ
ＮＷを介して収集され、この情報を基に認証や課金、網
管理等のサービス管理・制御が行なわれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現在提唱さ
れているＰＨＳには次のような解決すべき課題がある。
すなわち、ＰＨＳはマイクロセル方式を採用しているた
め、周波数利用効率が高い反面、膨大な数の基地局を設
置する必要がある。例えば、東京２３区の屋外をサービ
スエリアとする場合には２万局〜４万局の基地局を設置
しなければならない。この場合、例えば繁華街や駅構内
のようにトラヒック密度の高いエリアであれば、各公衆
用システムの事業者がそれぞれ多くの基地局を設置して
もそれに見合うだけの使用が確保されるから経済的にペ
イすると思われる。しかし、地方の市町村や郊外の住宅
街などのようにトラヒック密度の低いエリアではそれほ
ど多くの利用があるとはいえない。このため、公衆用の
ＰＨＳシステム事業者ごとに各々基地局を設置すること
はいかにも不経済である。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、トラヒック密度が低いエ
リアにおいても、公衆ディジタル網との間を接続する回
線の利用効率を高め、これにより回線の有効利用を図っ
た移動通信システムの基地局装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の基地局装置は、当該基地局装置が形成する無
線エリア内に複数のサブエリアを区分形成し、これらの
サブエリア内に存在する移動局との間で無線回線を介し
て情報の送受信を行なう複数の無線部と、自己の基地局
装置が形成する無線エリア内に存在する移動局に関する
管理情報を上記サブエリア単位で作成し記憶するデータ
ベースと、上記複数の無線部にそれぞれ接続された統合
制御部とを備えている。そして、上記無線エリア内に存
在する移動局に係わる発着呼が発生した場合に、上記統
合制御部により、上記データベースに記憶された管理情
報を基に、当該移動局の発着呼に係わる制御を上記サブ
エリア単位で実行するようにしたものである。

【００１２】上記データベースは、当該基地局装置が形
成する無線エリア内に存在する移動局の他の無線エリア
への移動および他の無線エリアから当該基地局装置が形
成する無線エリアへの移動を監視する第１の移動監視手
段と、当該基地局装置が形成する無線エリア内に存在す
る移動局のサブエリア間の移動を監視する第２の移動監
視手段と、これら第１および第２の移動監視手段による
監視結果に基づいて、移動局の管理情報の登録および抹
消処理を行なう位置登録制御手段とを備えたことを特徴
としている。

【００１３】また、上記位置登録制御手段による移動局
管理情報の抹消方式としては次のような各種方式が考え
られる。すなわち、第１の方式は、上記第１および第２
の移動監視手段において、管理情報が登録されている移
動局からの信号が一定時間以上連続して検出されなかっ
た場合に、該当する移動局の管理情報を抹消するもので
ある。

【００１４】第２の方式は、管理情報が登録されている
移動局からの着呼応答が検出されない場合に、該当する
移動局の管理情報を抹消するものである。第３の方式
は、上記第２の移動監視手段において、管理情報が登録
されている移動局が特定のサブエリアに移動したことが
検出された場合に、該当する移動局の管理情報を抹消す
るものである。

【００１５】次に統合制御部は、上記公衆ディジタル網
から移動局に対する着呼が到来した場合に、上記データ
ベースに登録されている当該移動局の管理情報を基に当
該移動局が存在するサブエリアを特定する手段と、この
手段において特定されたサブエリアに対応する無線部か
ら着呼信号を送信する手段とを備えたことを特徴として
いる。

【００１６】また統合制御部は、移動局から無線部を介
して発呼要求が到来した場合に、上記データベースに登
録されている管理情報を基に、発呼先が自己の基地局装
置が形成する無線エリア内に存在する他の移動局である
か否かを判定する手段と、この手段において発呼先が自
己の基地局装置が形成する無線エリア内に存在する他の
移動局であると判定された場合には、当該発呼先の移動
局と発呼元の移動局との間を自己の基地局装置内で折り
返して接続するための処理を行ない、発呼先が自己の基
地局装置が形成する無線エリア内に存在しないと判定さ
れた場合には、上記公衆ディジタル網に対し上記発呼要
求を転送する処理を行なう手段を備えたことも特徴とし
ている。

【００１７】さらに統合制御部は、発呼先の移動局と発
呼元の移動局との間を自己の基地局装置内で折り返して
接続する際には、発呼元の移動局についての認証手順の
実行を省略することも特徴としている。

【００１８】さらに上記データベースの位置登録制御手
段は、第１および第２の移動監視手段において、管理情
報が登録されている移動局から基地局装置に対し一定時
間内に信号を発信させるためにサブエリアを区分管理す
るための情報を持ち、この区分管理情報を一定時間ごと
に変更する手段を備えたことを特徴としている。

【００１９】

【作用】この結果本発明によれば、一つの基地局装置が
カバーする無線エリア内に複数のサブエリアが区分形成
され、上記無線エリア内に存在する移動局がこれらのサ
ブエリア単位でデータベースにより管理される。そし
て、移動局に係わる発着呼が発生した場合には、上記デ
ータベースを基にサブエリア単位での発着呼制御が実行
される。したがって、例えば各サブエリアを従来のＰＨ
Ｓ基地局が形成する各無線エリアに対応させれば、従来
複数のＰＨＳ基地局によりカバーしていたサービスエリ
アを１つの基地局装置により統括的にカバーすることが
可能となり、これによりトラヒック密度の低いエリアに
おいて公衆網の回線を効率良く使用することが可能とな
る。

【００２０】特に、ある移動局から同じ無線エリア内に
存在する他の移動局への発呼要求が到来した場合に、こ
の発呼要求を公衆網へ送出せずに自己の基地局装置内で
折り返して接続することにより、あたかも構内交換網に
おける内線間接続のような接続形態を実現することがで
き、これにより公衆網のトラヒック密度を低下させるこ
とが可能となる。

【００２１】また、本発明では各サブエリアは各々無線
部のみにより形成され、その制御は統括制御部により統
括的に行なわれる。したがって、各サブエリアごとに基
地局を設ける場合に比べて基地局装置の構成を簡単小形
化することが可能となる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係わるＰＨＳの
概略構成を示すものである。なお、同図において前記図
１２と同一部分には同一符号を付して説明を行なう。本
実施例の基地局装置ＣＳ１′は、サービスエリアに分散
配置された複数の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７と、これら
の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７がそれぞれ接続される統合
制御部ＣＣＳ１とから構成される。

【００２３】上記複数の無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７は、
基地局装置ＣＳ１′が形成する無線エリアＧＥ１内に複
数のサブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１７を区分形成する。統
合基地局ＣＣＳ１は、ＩＳＤＮからなる公衆ディジタル
網ＩＮＷに対し複数のＩ′回線を介して接続されてい
る。

【００２４】ところで、上記各無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１
７および統合制御部ＣＣＳ１は次のように構成される。
図２はその構成を示す回路ブロック図である。各無線部
ＲＳ１１〜ＲＳ１７は、それぞれアンテナ３１と、無線
回路部（ＲＦ）３２と、モデム・コーデック部３３と、
共用制御部ＣＣＳとのインタフェース３４と、無線制御
部３５とを備えている。

【００２５】無線制御部３５は、移動局との間で無線通
信を行なう際に、ＰＨＳが保有しているキャリア７７波
（１．９Ｇ帯）の中から空きのキャリアを探し、このキ
ャリアを通信用チャネルとして無線回路部３２に指定す
る。また、制御信号を伝送する場合には、ＰＨＳ事業者
Ｘ，Ｙ，Ｚごとに予め固定的に割り当てられた制御チャ
ネル用のキャリアを上記無線回路部３２に指定する。な
お、無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７と各移動局との間の無線
伝送方式としては、１フレームが４組の送受信スロット
により構成されるＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式が使用される。
無線回路部３２は、上記無線制御部３５から指定された
キャリアにより、アンテナ３１を通して移動局との間で
無線通信を行なう。

【００２６】モデム・コーデック部３３は、無線回線の
通信チャネルを介して移動局との間で送受信される通信
データのディジタル変復調を行なう機能と、通信データ
に対する符号復号処理を行なう機能とを有している。ま
たコーデック部では、Ｉ′回線のＢチャネル（６４ｋｂ
ｐｓ）と無線回線の送受信スロット（３２ｋｂｐｓ）と
の間の速度変換処理も行なわれる。なお、上記ディジタ
ル変復調方式としては例えばπ／４シフトＱＰＳＫ方式
が使用され、また符号復号処理方式としてはＡＤＰＣＭ
方式が使用される。

【００２７】インタフェース３４は、後述する共用制御
部ＣＣＳとの間を接続する信号線に対するインタフェー
スを行なうもので、信号線を終端して信号線とモデム・
コーデック部３３との間の制御信号および通信データの
授受を行なう。

【００２８】一方、共用制御部ＣＣＳは、無線部インタ
フェース４１と、Ｉ′回線インタフェース４２と、スイ
ッチ部４３と、制御ユニット５０と、サブエリア管理用
のデータベース６０とを備えている。

【００２９】無線部インタフェース４１は、上記各無線
部ＲＳ１〜Ｒ３との間を接続する信号線に対するインタ
フェースを行なうもので、制御ユニット５０の制御の
下、各信号線をそれぞれ終端して信号線とスイッチ部４
３との間の制御信号および通信データの授受を行なう。

【００３０】Ｉ′回線インタフェース４２は、公衆ディ
ジタル網ＩＮＷとの間を接続する複数のＩ′回線に対す
るインタフェース動作を行なうもので、制御ユニット５
０の制御の下、上記各Ｉ′回線を終端してＩ′回線とス
イッチ部４３との間で制御信号および通話データの授受
を行なう。

【００３１】スイッチ部４３は、制御ユニット５０の制
御の下、上記無線部インタフェース４１とＩ′回線イン
タフェース４２との間におけるＢチャネルのスイッチン
グを行なう。なお、Ｄチャネルについては中継する。

【００３２】制御ユニット５０は、例えばマイクロコン
ピュータを用いて構成したもので、回線制御部５１と、
呼処理制御部５２と、移動局監視制御部５３と、位置登
録抹消制御部５４と、これらの制御部を統括的に制御す
る主制御部５５とを備えている。

【００３３】回線制御部５１は、Ｉ′回線インタフェー
ス４２に対し指示を与えることにより、公衆ディジタル
網ＩＮＷとの間のＩ′回線の接続、通信および切断など
の制御を行なうとともに、無線部インタフェース４１を
介して各無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７の無線制御部３５に
対し指示を与えることにより、無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１
７と移動局との間の無線回線の接続制御を行なう。

【００３４】呼処理制御部５２は、自己の基地局装置の
無線エリアＧＥ１内に存在する移動局に係わる発着呼が
発生した場合に、サブエリア管理用データベース６０の
記憶情報を基に移動局の位置を特定して、発着呼処理を
行なう。

【００３５】移動局監視制御部５３は、移動局との間で
行なわれる位置登録手順を利用して、自己の無線エリア
ＧＥ１から他の無線エリアＧＥ２，ＧＥ３，…への移動
局の移動、他の基地局装置の無線エリアＧＥ２，ＧＥ
３，…から自己の無線エリアＧＥ１への移動局の移動、
自己の無線エリアＧＥ１内の各サブエリアＳＥ１１〜Ｓ
Ｅ１７間の移動をそれぞれ監視する。

【００３６】位置登録抹消制御部５４は、上記移動局監
視制御部５３による監視結果に基づいて、サブエリア管
理用データベース６０への移動局管理情報の記憶、サブ
エリア管理用データベース６０に記憶されている移動局
管理情報の変更、およびサブエリア管理用データベース
６０からの移動局管理情報の抹消を行なう。

【００３７】次に、以上のように構成された基地局装置
ＣＳ１′の動作を説明する。各基地局装置とこの基地局
装置が形成する無線エリアに存在する各移動局との間で
は、移動局の電源投入時、無線エリアへの進入時、無線
エリアからの退出時、および基地局装置においてエリア
番号の変更などが行なわれたときに、それぞれ位置登録
手順が行なわれる。また、これら以外の待受時において
も定期的に位置登録手順が実行される。図５はその制御
手順を示すシーケンス図である。

【００３８】すなわち、移動局ＰＳの要求に応じて当該
移動局ＰＳと基地局装置ＣＳ１′との間にリンクチャネ
ルが形成され、さらにその同期が確立されると、移動局
ＰＳから基地局装置ＣＳ１′に対し位置登録要求（Ｍ
Ｍ）が送られ、さらに定義情報要求メッセージ（ＲＴ）
が送られる。基地局装置ＣＳ１′は、上記位置登録要求
を受信したのち定義情報要求メッセージを受信すると、
定義情報応答メッセージ（ＲＴ）により通知情報を移動
局ＰＳへ通知する。続いて移動局ＰＳが機能要求メッセ
ージによりＲＴ機能を基地局装置ＣＳ１′に要求する
と、受け付けられたＲＴ機能が機能要求応答メッセージ
により移動局ＰＳに通知される。次に移動局ＰＳは、秘
匿鍵設定メッセージによって秘匿鍵を基地局装置ＣＳ
１′に伝え、さらに機能要求メッセージによりＭＭ機能
を基地局装置ＣＳ１′に要求する。そうすると、受け付
けられたＭＭ機能は、機能要求応答メッセージにより移
動局ＰＳに通知される。

【００３９】そうして移動局ＰＳからの必要な機能要求
が終了すると、基地局装置ＣＳ１′は認証乱数を発生
し、認証要求メッセージを移動局ＰＳに送信して乱数を
通知する。認証要求メッセージを受信した移動局ＰＳ
は、乱数を自身が持つ認証鍵を用いて暗号化し、認証応
答メッセージを用いて認証演算結果を基地局装置ＣＳ
１′に通知する。認証応答メッセージを受信した基地局
装置ＣＳ１′は、同様に認証乱数と移動局ＰＳのホーム
メモリ内の認証鍵を用いて得られた認証演算結果を移動
局ＰＳから送られたものと一致するか否かを判定する。
認証結果がＮＧの場合、基地局装置ＣＳ１′は位置登録
拒否メッセージを返送し、位置登録処理を拒絶する。こ
れに対し認証結果がＯＫの場合には、位置登録処理を継
続する。

【００４０】基地局装置ＣＳ１′は、位置登録が正常に
終了したことを表わす表示を受信すると、位置登録受付
けメッセージを移動局ＰＳに送信する。一方、位置登録
を受け付けられないことが表示された場合には、位置登
録拒否メッセージを移動局ＰＳに送信する。

【００４１】そうして位置登録手順が終了すると、基地
局装置ＣＳ１′と移動局との間の無線チャネルは切断さ
れる。さて、図１に示したシステムにおいて、いま仮に
無線エリアＧＥ２に存在する移動局ＰＳ（図示せず）が
無線エリアＧＥ１中のいずれかのサブエリアに移動した
とする。そうすると、当該移動局ＰＳと基地局装置ＣＳ
１′との間では上記したように位置登録制御が実行され
る。そして、この位置登録手順の実行中に、基地局装置
ＣＳ１′の制御ユニット５０では自身のサブエリア管理
用データベース６０に対するサブエリア単位の移動局の
位置登録処理が実行される。図３はその手順を示すフロ
ーチャートである。

【００４２】すなわち、先ずステップ３ａにおいてサブ
エリア管理用データベース６０が検索され、このデータ
ベース６０に上記移動局ＰＳの位置管理情報が既に登録
されているか否かがステップ３ｂで判定される。そし
て、登録されていなければ、上記移動局ＰＳは他の無線
エリアから移動してきたものと判断してステップ３ｃに
移行し、ここでサブエリア管理用データベース６０にそ
の位置管理情報が登録される。

【００４３】また、この登録が行なわれると、ステップ
３ｄにおいて管理制御装置ＣＣに対するエリア登録手順
が実行される。すなわち、回線制御部５１および呼処理
制御部５２がそれぞれ起動されて、管理制御装置ＣＣと
の間に公衆ディジタル網ＩＮＷおよびパケット網ＰＮＷ
を介してリンクが形成される。そして、このリンクを介
して管理制御装置ＣＣへエリア位置情報が通知され、こ
のエリア位置情報はエリア管理用のデータベースに登録
される。

【００４４】これに対し、上記ステップ３ｂにおいて、
移動局ＰＳの位置管理情報がサブエリア管理用データベ
ース６０に既に登録されていると判定された場合には、
ステップ３ｅでサブエリアの変更であるか否かが判定さ
れ、サブエリアの変更であればステップ３ｆに移行す
る。そして、ここでサブエリア管理用データベース６０
内の該当する移動局位置管理情報のサブエリア番号が変
更される。

【００４５】図４にサブエリア管理用データベース６０
における位置管理情報の登録結果の一例を示す。一方、
上記サブエリア管理用データベース６０に登録された移
動局の位置管理情報の抹消は次のように行なわれる。こ
こでは、考え得る５つの登録抹消制御について述べる。

【００４６】先ず第１の登録抹消制御は、移動局ＰＳか
らの位置登録要求信号あるいは発呼などに伴なうアクセ
ス信号等が一定時間連続して検出できない場合に、登録
を抹消するものである。図６はその制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【００４７】すなわち、制御ユニット５０は先ずステッ
プ６ａでタイマ１にカウント値を設定してスタートさせ
る。このタイマ１のカウント値は、移動局ＰＳが基地局
装置ＣＳ１′の無線エリアから外れたことを判断する基
準となる値であり、移動局ＰＳが基地局装置ＣＳ１′に
対し位置登録のために定期的にアクセスするときの時間
間隔を基準に設定される。

【００４８】制御ユニット５０は、上記タイマ１をスタ
ートさせると、ステップ６ｄでこのタイマ１のタイムア
ウトを監視しながら、移動局ＰＳからの位置登録要求信
号の到来監視（ステップ６ｂ）と、移動局ＰＳからのア
クセス信号の到来監視（ステップ６ｃ）とを繰り返し行
なう。そして、上記タイマ１がタイムアウトする前に、
移動局ＰＳからの上記位置登録要求信号またはアクセス
信号の到来が検出されると、ステップ６ａに戻ってタイ
マ１のカウント値を再セットしてスタートさせる。

【００４９】一方、この状態で例えば移動局が無線エリ
アから外に出るか、あるいは電源スイッチをオフにし、
この結果位置登録要求信号あるいはアクセス信号の到来
が一定時間以上途絶えたとする。そうすると、タイマ１
がタイムアウトし、これを受けて制御ユニット５０はス
テップ６ｅに移行して、ここでサブエリア管理用データ
ベース６０中から該当する移動局の位置管理情報を抹消
する。

【００５０】次に第２の登録抹消制御は、公衆ディジタ
ル網ＩＮＷからの着呼に応じて着信先の移動局に着信信
号を送信したにも拘らず、当該移動局ＰＳから着信応答
がなかった場合に、該当する移動局ＰＳの位置管理情報
を抹消するものである。図７はその制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【００５１】すなわち、制御ユニット５０は、ステップ
７ａにて公衆ディジタル網ＩＮＷからの着呼の到来監視
を行なっている。そして、移動局宛ての着呼が到来する
と、ステップ７ｂでサブエリア管理用のデータベース６
０を検索して着信先の移動局が存在するサブエリアを特
定し、ステップ７ｃでこのサブエリアに対応する無線部
から着信信号を送信する。そして、この着信信号の送信
後、ステップ７ｄにおいて着信先移動局からの着信応答
信号の返送を監視する。この監視において、着信信号の
返送が確認されると、ステップ７ｆに移行してここで着
信先の移動局と公衆ディジタル網ＩＮＷとの間を接続す
るための呼接続処理を実行する。

【００５２】これに対し、着信先移動局ＰＳから着信応
答信号が返送されなかったとする。そうすると制御ユニ
ット５０は、着信先の移動局ＰＳは電源をオフしている
かまたは自己の無線エリア外に出ているものと判断して
ステップ７ｅに移行し、ここでサブエリア管理用データ
ベース６０中から該当する移動局の位置管理情報を抹消
する。

【００５３】また第３の登録抹消制御は、基地局装置Ｃ
Ｓ１′が各サブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１７に割り当てた
サブエリア番号を変更した際に、一定時間以内に移動局
ＰＳから到来するはずの位置登録要求信号が検出できな
かった場合に、該当する移動局ＰＳの位置管理情報を抹
消するものである。図８はその制御手順を示すフローチ
ャートである。

【００５４】すなわち、制御ユニット５０は、ステップ
８ａでタイマ２にカウント値を設定してスタートさせた
のち、ステップ８ｂにおいてサブエリア番号の変更処理
を行なう。このときタイマ２のカウント値は、サブエリ
ア番号を定期的に更新する際の時間間隔に対応して設定
される。

【００５５】さて、上記サブエリア番号の変更を行なう
と、制御ユニット５０はステップ８ｃにおいてタイマ３
にカウント値をセットしたのちスタートさせ、この状態
でステップ８ｆで上記タイマ３のタイムアウトを監視し
ながら、ステップ８ｄで移動局ＰＳからの位置登録要求
信号の到来監視を行なう。そして、上記タイマ３がタイ
ムアウトする前に移動局ＰＳから位置登録要求信号が到
来すると、ステップ８ｅに移行してここでタイマ２のタ
イムアウトを待ち、このタイムアウトが確認されると上
記ステップ８ａに戻ってサブエリア番号の変更処理を繰
り返す。

【００５６】これに対しタイマ３がタイムアウトするま
でに移動局ＰＳから位置登録要求信号が到来しなかった
とする。この場合、制御ユニット５０は移動局ＰＳが電
源をオフしているかまたは自己の無線エリア外に出てい
るものと判断し、ステップ８ｆからステップ８ｇに移行
してここでサブエリア管理用データベース６０中から該
当する移動局の位置管理情報を抹消する。

【００５７】さらに第４の登録抹消制御は、移動局への
着呼が到来し、これに伴ないサブエリア管理用データベ
ース６０を検索して着信先移動局が存在するサブエリア
を特定したとき、この特定したサブエリア番号が予め設
定した特別なサブエリア番号だった場合に、該当する移
動局ＰＳの位置管理情報を抹消するものである。図９は
その制御手順を示すフローチャートである。

【００５８】すなわち、いま仮に遊園地やイベント会場
に形成された無線エリアＧＥ１において、この無線エリ
アＧＥ１内のサブエリアＳＥ１７を会場の退場口付近に
形成した場合を想定する。この場合、移動局ＰＳを携帯
している入場者が会場内のサブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１
６から上記退場口付近に形成されたサブエリアＳＥ１７
に移動したことが検出された時点で、サブエリア管理用
データベース６０から該当する移動局の位置管理情報を
抹消すれば、このサブエリア管理用データベース６０を
利用して入場者の退場状況を管理することも可能であ
る。

【００５９】そこで、基地局装置ＣＳ１′は制御ユニッ
ト５０において、ステップ９ａで移動局ＰＳからの移動
局位置登録要求信号を検出すると、ステップ９ｂでサブ
エリア管理用データベース６０の記憶情報を基に上記移
動局ＰＳが存在するサブエリアを特定し、この特定した
サブエリア番号が上記退場口付近に形成されたサブエリ
アＳＥ１７のものであるか否かをステップ９ｃで判定す
る。そして、特定したサブエリア番号が上記サブエリア
ＳＥ１７のものでなければ、登録を抹消する必要がない
のでそのまま処理を終了する。

【００６０】これに対し、上記特定したサブエリア番号
が上記サブエリアＳＥ１７のものだったとすると、制御
ユニット５０は当該移動局ＰＳは会場内から退場したも
のと判断してステップ９ｄに移行し、ここで該当する移
動局の位置管理情報をサブエリア管理用データベース６
から抹消する。

【００６１】なお、上記退場口付近に形成されたサブエ
リアＳＥ１７の利用形態としては、入場者の退場状況の
調査以外に、無線エリアＧＥ１の外から上記サブエリア
ＳＥ１７への移動局の移動を監視することにより、会場
への人の入場状況の調査にも利用することが可能であ
る。

【００６２】次に、以上のように移動局の位置管理情報
が管理されているサブエリア管理用データベース６０を
用いた着呼処理および発呼処理を説明する。公衆ディジ
タル網ＩＮＷから着呼信号が到来すると、基地局装置Ｃ
Ｓ１′のＩ′回線インタフェース４２においてこの着呼
信号に含まれる着信先の移動局登録番号が検出される。
ここで、移動局登録番号とは移動局に対し割り当てられ
た固有の番号であり、一般的な加入電話網で使用される
電話番号と同等の構成の番号である。

【００６３】さて、上記移動局登録番号が検出される
と、制御ユニット５０は図１０に示すようにステップ１
０ａからステップ１０ｂに移行し、このステップ１０ｂ
でサブエリア管理用データベース６０を検索して上記移
動局登録番号に対応する移動局が登録されているか否か
を判定する。そして登録されていれば、サブエリア管理
用データベース６０に記憶されている位置管理情報を基
に、当該移動局が存在するサブエリア、例えばＳＥ１２
を特定する。サブエリアＳＥ１２が特定できると、制御
ユニット５０はステップ１０ｃに移行し、ここで上記サ
ブエリアＳＥ１２に対応する無線部ＲＳ１２に対し着呼
信号の送信を指示する。

【００６４】このため、無線部ＲＳ１２からは着呼信号
が送信される。この着呼信号を移動局ＰＳが受信する
と、移動局ＰＳは着信応答信号を基地局装置ＣＳ１′へ
返送する。この着信応答信号を受信すると基地局装置Ｃ
Ｓ１′は、スイッチ部４ａにより無線回線側の通信チャ
ネルとＩ′回線の通信チャネルとを接続し、以後発呼側
の端末と上記着信先の移動局ＰＳとの間で通信を可能に
する。

【００６５】一方、例えばサブエリアＳＥ１３に存在す
る移動局ＰＳから発呼要求が到来したとする。この発呼
要求は無線部インタフェース４１で検出され、その検出
情報が制御ユニット５０に通知される。

【００６６】そうすると制御ユニット５０は、図１１に
示すごとくステップ１１ａからステップ１１ｂに移行し
て、ここで上記発呼要求の検出情報から発呼相手先のダ
イヤル番号データを検出する。そして、このダイヤル番
号データを基にステップ１１ｃにてサブエリア管理用デ
ータベース６０を検索し、ステップ１１ｄにおいて発呼
相手先が自己の無線エリアＧＥ１内に存在する他の移動
局であるか、あるいは公衆ディジタル網ＩＮＷなどの固
定網に接続された有線端末や他の無線エリアに存在する
他の移動局であるかを判定する。

【００６７】そして、この判定の結果、発呼相手先が自
己の無線エリアＧＥ１内に存在する他の移動局だった場
合には、制御ユニット５０はステップ１１ｅにて発呼相
手先の移動局が存在するサブエリアを特定し、ステップ
１１ｆにおいてこのサブエリアに対応する無線部に着呼
信号の送信を指示する。そして、この着呼信号に対し移
動局が着信応答を返すと、この着信先の移動局に割り当
てた無線回線の通信チャネルと上記発呼元の移動局の無
線回線に割り当てた通信チャネルとの間をスイッチ部４
３を介して接続する。

【００６８】かくして、発呼元の移動局と相手移動局と
の間は基地局装置ＣＳ１′を介して接続され、以後両移
動局間で通信が可能となる。すなわち、発呼元の移動局
と相手移動局との間は公衆ディジタル網ＩＮＷを経由せ
ずに、基地局装置ＣＳ１′により折り返して接続される
ことになる。

【００６９】なお、この移動局間の折り返し接続を行な
う場合には、事業者の管理制御装置ＣＣのデータベース
に対する発呼元移動局の認証手順は省略される。なお、
そのバックアップとして、サブエリア管理用データベー
ス６０に認証用の情報を位置管理情報に含めて記憶して
おき、この情報を検索することにより自主的に発呼元移
動局の認証を行なうようにしてもよい。

【００７０】一方、上記発呼相手先が他の基地局装置の
無線エリアに存在する他の移動局であったり、または公
衆ディジタル網ＩＮＷなどの固定網に接続された端末だ
った場合には、制御ユニット５０はステップ１１ｄから
ステップ１１ｇに移行し、ここで回線制御５１からＩ′
回線インタフェース４２に対し発信指示を行なう。しが
って、公衆ディジタル網ＩＮＷに対する発呼が行なわれ
る。そして、この発呼に対し相手端末が応答すると、こ
の相手端末に割り当てられたＩ′回線の通信チャネルと
発呼元の移動局との間が接続されて、以後両端末間で通
信が可能となる。

【００７１】以上のように本実施例では、複数の無線部
ＲＳ１１〜ＲＳ１７と、これらの無線部ＲＳ１１〜ＲＳ
１７がそれぞれ接続された共用制御部ＣＣＳ１とから構
成される基地局装置ＣＳ１′を設け、この基地局装置Ｃ
Ｓ１′が形成する無線エリアＧＥ１内に、上記複数の無
線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７により複数のサブエリアＳＥ１
１〜ＳＥ１７を区分形成している。そして、共用制御部
ＣＣＳにサブエリア管理用データベース６０を設けて、
このデータベース６０に無線エリアＧＥ１内に存在する
各移動局の位置をサブエリア単位で管理した管理情報を
記憶し、この記憶情報を基に上記各移動局の発着呼に係
わる呼処理制御を行なうようにしている。

【００７２】したがって本実施例であれば、従来複数の
基地局装置によりカバーしていたサービスエリアを１つ
の基地局装置ＣＳａ１により統括的にカバーすることが
可能となり、これによりトラヒック密度の低いエリアに
おいて公衆ディジタル網ＩＮＷの回線を効率良く使用す
ることが可能となる。

【００７３】また、ある移動局から同じ無線エリアＧＥ
１内に存在する他の移動局への発呼要求が到来した場合
に、この発呼要求を公衆ディジタル網ＩＮＷへ送出せず
に自己の基地局装置ＣＳａ１内で折り返して接続するよ
うにしたことによって、あたかも構内交換網における内
線間接続のような接続形態で複数の移動局間を接続する
ことができる。したがって、すべての発呼要求を公衆デ
ィジタル網ＩＮＷへ送出するようにしていた従来の基地
局に比べて、公衆ディジタル網ＩＮＷのトラヒック密度
を増加を抑制することができる。

【００７４】さらに、各サブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１７
の形成は無線部ＲＳ１１〜ＲＳ１７により行なわれ、そ
の制御は共用制御部ＣＣＳで一括して行なわれるため、
各サブエリアＳＥ１１〜ＳＥ１７ごとに基地局を設ける
場合に比べて、基地局装置の構成を簡単小形化すること
が、システムの低価格化を図ることができる。なお、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは
言うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の基地局装置
では、当該基地局装置が形成する無線エリア内に複数の
サブエリアを区分形成し、これらのサブエリア内に存在
する移動局との間で無線回線を介して情報の送受信を行
なう複数の無線部と、自己の基地局装置が形成する無線
エリア内に存在する移動局に関する管理情報を上記サブ
エリア単位で作成し記憶するデータベースと、上記複数
の無線部にそれぞれ接続された統合制御部とを備え、上
記無線エリア内に存在する移動局に係わる発着呼が発生
した場合に、上記統合制御部により、上記データベース
に記憶された管理情報を基に、当該移動局の発着呼に係
わる制御を上記サブエリア単位で実行するようにしてい
る。

【００７６】したがって本発明によれば、トラヒック密
度が低いエリアに設置される基地局群の構成を簡単小形
化することができ、しかも固定網との間を接続する複数
の回線を複数の移動通信網により効率良く使用できるよ
うにして回線利用効率の向上を図った移動通信システム
の基地局装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるＰＨＳの概略構成
図。

【図２】図１に示したシステムにおける基地局装置の構
成を示す回路ブロック図。

【図３】図２に示した基地局装置において行なわれる移
動局位置登録処理手順を示すフローチャート。

【図４】データベースの記憶内容の一例を示す図。

【図５】移動局と基地局装置との間で実施される位置登
録制御シーケンスを示す図。

【図６】図２に示した基地局装置において行なわれる移
動局位置抹消処理手順の第１の例を示すフローチャー
ト。

【図７】図２に示した基地局装置において行なわれる移
動局位置抹消処理手順の第２の例を示すフローチャー
ト。

【図８】図２に示した基地局装置において行なわれる移
動局位置抹消処理手順の第３の例を示すフローチャー
ト。

【図９】図２に示した基地局装置において行なわれる移
動局位置抹消処理手順の第４の例を示すフローチャー
ト。

【図１０】図２に示した基地局装置において行なわれる
着呼処理手順を示すフローチャート。

【図１１】図２に示した基地局装置において行なわれる
移動局発呼処理手順を示すフローチャート。

【図１２】ＰＨＳの基本構成を示す図。

【符号の説明】ＩＮＷ…公衆ディジタル網ＳＮＷ…加入電話網ＰＮＷ…パケット網ＣＣ…ＰＨＳ事業者の管理制御装置ＣＳ１′…基地局ＣＣＳ１…統合制御部ＲＳ１１〜ＲＳ１７…無線部ＧＥ１〜ＧＥ３…基地局の無線エリアＳＥ１１〜ＳＥ１７…サブエリア３１…アンテナ３２…無線回路部３３…モデム・コーデック部３４…共用制御部との間のインタフェース部３５…無線制御部４１…無線部インタフェース４２…Ｉ′回線インタフェース４３…スイッチ部５０…主制御部５１…回線制御部５２…呼処理制御部５３…移動局監視処理部５４…位置登録抹消制御部６０…サブエリア管理用データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水野智雄東京都日野市旭が丘３丁目１番地の１株式会社東芝日野工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サービスエリア内に分散配置され各々が
複数の回線を介して少なくとも公衆ディジタル網に接続
される複数の基地局装置と、これらの基地局装置がそれ
ぞれ形成する無線エリア内で前記各基地局装置に対し無
線回線を介して選択的に接続される複数の移動局とを備
えた移動通信システムで使用される前記基地局装置にお
いて、当該基地局装置が形成する無線エリア内に複数のサブエ
リアを区分形成し、これらのサブエリア内に存在する移
動局との間で前記無線回線を介して情報の送受信を行な
う複数の無線部と、自己の基地局装置が形成する無線エリア内に存在する移
動局に関する管理情報を前記サブエリア単位で作成し記
憶するデータベースと、前記複数の無線部にそれぞれ接続され、前記無線エリア
内に存在する移動局に係わる発着呼が発生した場合に、
前記データベースに記憶された管理情報に基づいて、当
該移動局の発着呼に係わる所定の制御を前記サブエリア
単位で実行する統合制御部とを備えたことを特徴とする
基地局装置。
【請求項２】データベースは、自己の基地局装置が形成する無線エリア内に存在する移
動局の他の無線エリアへの移動および他の無線エリアか
ら当該基地局装置が形成する無線エリアへの移動を監視
する第１の移動監視手段と、自己の基地局装置が形成する無線エリア内に存在する移
動局のサブエリア間の移動を監視する第２の移動監視手
段と、これら第１および第２の移動監視手段による監視結果に
基づいて、移動局の位置情報を含む管理情報の登録およ
び抹消処理を行なう位置登録制御手段とを備えたことを
特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】位置登録制御手段は、前記第１および第
２の移動監視手段において、管理情報が登録されている
移動局からの信号が一定時間以上連続して検出されなか
った場合に、該当する移動局の管理情報を抹消すること
を特徴とする請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】位置登録制御手段は、管理情報が登録さ
れている移動局からの着呼応答が検出されない場合に、
該当する移動局の管理情報を抹消することを特徴とする
請求項２記載の基地局装置。
【請求項５】位置登録制御手段は、前記第２の移動監
視手段において、管理情報が登録されている移動局が特
定のサブエリアに移動したことが検出された場合に、該
当する移動局の管理情報を抹消することを特徴とする請
求項２記載の基地局装置。
【請求項６】統合制御部は、前記公衆ディジタル網から移動局に対する着呼が到来し
た場合に、前記データベースに登録されている当該移動
局の管理情報を基に当該移動局が存在するサブエリアを
特定する手段と、この手段において特定されたサブエリアに対応する無線
部から着呼信号を送信する手段とを備えたことを特徴と
する請求項１記載の基地局装置。
【請求項７】統合制御部は、移動局から無線部を介して発呼要求が到来した場合に、
前記データベースに登録されている管理情報を基に、発
呼先が自己の基地局装置が形成する無線エリア内に存在
する他の移動局であるか否かを判定する手段と、この手段において発呼先が自己の基地局装置が形成する
無線エリア内に存在する他の移動局であると判定された
場合には、当該発呼先の移動局と発呼元の移動局との間
を自己の基地局装置内で折り返して接続するための処理
を行ない、発呼先が自己の基地局装置が形成する無線エ
リア内に存在しないと判定された場合には、前記公衆デ
ィジタル網に対し前記発呼要求を転送する処理を行なう
手段を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項８】移動局から発呼要求が到来した場合に、
この発呼元の移動局についての認証手順を前記公衆ディ
ジタル網に接続された制御管理装置に対し行なう機能を
備えている場合に、統合制御部は、発呼先の移動局と発呼元の移動局との間
を自己の基地局装置内で折り返して接続する際には、前
記認証手順の実行を省略することを特徴とする請求項７
記載の基地局装置。
【請求項９】位置登録制御手段は、前記第１および第
２の移動監視手段において、管理情報が登録されている
移動局から基地局装置に対し一定時間内に信号を発信さ
せるためにサブエリアを区分管理するための情報を持
ち、この区分管理情報を一定時間ごとに変更する手段を
備えたことを特徴とする請求項２記載の基地局装置。