专利名称：无线中继装置及无线中继方法
技术领域：
本发明涉及一种对移动站和基站之间通过无线通信系统的无线通信进行中继的无线中继装置及无线中继方法。
背景技术：
如图12所示以前有一种在4通道多重TDMA-TDD(Time DivisionMultiple Access-Time Division Duplex)方式的无线通信系统中，对移动站PS和基站BS之间的无线通信进行中继的无线中继装置11。该无线中继装置11装载有BS侧无线通信部12以及PS侧无线通信部13这两个系统，通过BS侧无线通信部12经面向基站BS的天线12a进行与基站BS之间的通信的同时，通过PS侧无线通信部13经面向移动站PS的天线13a进行与移动站PS之间的通信(参考“第二代无线电话系统标准(RCR STD-28)”)。
现在将5msec的时长规定为1帧，并将它的八等分规定为1时隙(时长0.625msec)，各个时隙中多个载波是频分复用的。因此如图2所示，从基站BS发送到移动站PS(下面称作“下行”)的信号，分配1帧中的下行区间A中的4时隙S1～S4，从移动站PS发送到基站BS(下面称作“上行”)的信号，分配1帧中的上行区间B中的4时隙S1～S4。也就是说，1个基站BS理论上最多能够同时与4个移动站PS进行通信。另外，1个时隙中含有160bit的数据，1个移动站PS与基站BS之间每5msec半双工方式传送160bit的数据，从单位时间来看能够得到32kbps的通信速度，4时隙则最大能够得到128kbps的通信速度。
另外，PHS中使用1.9GHz频带的无线频率，由于例如设置在室外的基站BS所发射的电波难以到达室内的移动站PS，因此，从以前就一直使用对设置在室外的基站BS与室内的移动站PS之间的各个发送电波进行中继的无线中继装置(参考例如专利文献1)。该无线中继装置向电波接收强度最大的基站发送用于控制的信道(CCH)进行通信请求，发送信息信道(TCH)来进行通信。
专利文献1特开平-155172号公报(第3页，第1图)然而，近年来伴随着互联网的普及，对能够进行高速通信的无线通信系统的需要也越来越高，为提高利用上述PHS进行包交换的通信速度，通过使1个移动站PS与不同的多个(例如2个)基站BS之间进行通信，能够得到比仅与1个基站BS通信的场合更高的速度(例如与两个基站BS通信时最大64kbps的速度)。
然而，有时会存在BS侧无线通信部12在时隙S1接收从基站BS发出的呼叫控制等信号，而PS侧无线通信部13使用和接收时隙不同的时隙(例如时隙S2)向移动站PS发送信息情况，同样，也有PS侧无线通信部13在时隙S1接收从移动站PS发出的信号，而BS侧无线通信部12使用和接收时隙不同的时隙(例如时隙S2)向基站BS发送信息的情况。
因此，在1个移动站PS与多个基站BS之间要经过无线中继装置11的情况下，由于该移动站PS将无线中继装置11也看作基站，移动站PS如果希望和在无线中继装置11所中继的基站BS之外其他的基站BS进行通信，就存在无线中继装置11所中继的基站BS与和移动站PS直接进行通信的基站BS重复的可能性。例如，假设基站BS与无线中继装置11之间的通信使用时隙S1，移动站PS与无线中继装置11之间的通信使用时隙S2。这时与移动站PS通信的基站为无线中继装置11，在要求通信速度更高速化的情况下，要求移动站PS使用从移动站PS来看现在为空闲的时隙S1直接对基站BS进行通信。然而基站BS已经使用时隙S1与无线中继装置11进行通信了，所以即使选择了在从移动站PS来看信号接收强度最大的无线中继装置11和信号接收强度次大的基站BS，但实际上两个基站是一个，实质上变成了用一个时隙与一个基站进行通信的状况，很难得到原本的通信速度。
发明内容
本发明为解决以前的技术的上述问题点，其目的是提供一种无线中继装置与无线中继方法，使得即使在同一个基站被重复选择为用来进行移动站的包交换的呼叫控制的基站时，也能够得到所希望的通信速度。
为达到上述目的，本发明的无线中继装置设有分别与基站和移动站进行通信的双系统的无线通信单元，和用来控制无线通信单元的动作的通信控制单元。它用于利用时分多路的多个绝对时隙在基站与移动站之间进行无线包交换的无线通信系统中，在基站与移动站之间进行各发送电波的中继。其中，通信控制单元将1个以上的同一绝对时隙、分配到与基站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制以及与移动站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制的各个中继处理中。
图1为本发明的实施方式1的无线中继装置的结构示意图。
图2为说明图1的无线中继装置的时隙的结构的示意图。
图3为说明本发明的实施方式1的无线中继方法中，图2的时隙分配动作的示意图。
图4为说明图3的时隙分配动作的处理顺序的流程图。
图5为说明本发明的实施方式2的无线中继方法中的无线中继动作的顺序的示意图。
图6为说明图5的无线中继动作的处理顺序的流程图。
图7为说明本发明的实施方式3的无线中继方法中的无线中继动作的处理顺序的流程图。
图8为说明本发明的实施方式4的无线中继方法中的无线中继动作的顺序的示意图。
图9为说明图8的无线中继动作的处理顺序的流程图。
图10为说明本发明的实施方式5的无线中继方法中的无线中继动作的顺序的示意图。
图11为说明图10的无线中继动作的处理顺序的流程图。
图12为说明以前的无线中继装置的结构的示意图。
图中1-无线中继装置；2-BS侧无线通信部；2a-面向基站BS的天线；3-PS侧无线通信部；3a-面向移动站PS的天线；4-通信控制部；4a-控制块；4b、4c-F-ROM；4d、4e-RAM；5-电源部；BS-基站；PS-移动站。
具体实施例方式
下面对照
本发明的具体实施方式
。
实施方式1图1中显示了本发明的实施方式1的无线中继装置。无线中继装置1，被用于4信道多路TDMA-TDD方式的无线通信系统中的中继移动站PS与基站BS之间的无线通信的PHS等无线通信系统，对进行移动站PS与基站BS之间的包交换以及线路交换的无线通信进行中继，其时隙构成与以前的用例一样均如图2所示，与最大128kbps的通信相对应。
如图1所示，无线中继装置1由通过面向基站BS的天线2a进行与基站BS之间的通信的BS侧无线通信部2，通过面向移动站PS的天线3a进行与移动站PS之间的通信的PS侧无线通信部3，控制BS侧无线通信部2与PS侧无线通信部3的接收动作的通信控制部4以及电源部5构成。可以使用面状天线作为面向基站BS的天线2a以及面向移动站PS的天线3a。
通信控制部4包括控制块4a，F-ROM4b、4c以及RAM4d、4e。控制块4a由调制解调器部、TDMA处理部以及CPU构成。在中继从基站BS发送到移动站PS的信号时，用BS侧无线通信部2对通过天线2a接收的来自基站BS的信号进行频率变换。这样，在控制块4a中，调制解调器部解调之后，TDMA处理部进行解码，CPU解析所接收到的信息，之后TDMA处理部将其编码，通过调制解调器部调制之后，用PS侧无线通信部3进行频率变换，经过天线3a发送到外部移动站PS。反之，中继从移动站PS发送到基站BS的信号时，通过与上述相反的信号路程来中继信号，经天线2a发送到基站BS。另外，F-ROM4b、4c用来存储工作程序及参数等数据，RAM4d、4e用来存储运算数据等数据以及控制块4a的CPU从各基站BS发出的无线信号中取得的各基站BS的基站ID等，电源部5从商用电源向内部电路提供工作电源。
另外，图3说明了通过图1的无线中继装置1中继基站BS与移动站PS间的无线通信的，本发明的实施方式1的无线中继方法中的图2的时隙分配动作。如图3所示，BS侧无线通信部2使用时隙S1中继与基站BS之间的32kbps的包交换P的呼叫控制，使用时隙S2中继与基站BS之间的32kbps的线路交换L的呼叫控制；PS侧无线通信部3使用时隙S1中继与移动站PS之间的32kbps的包交换P的呼叫控制，使用时隙S2中继与移动站PS之间的32kbps的线路交换L的呼叫控制。也即，使用和接收到的时隙一样的时隙发送所接收到的包交换P、线路交换L的各呼叫控制信号。
对照图4中的流程图，来说明本实施方式的无线中继方法中的图3中的时隙分配动作当中，对进行无线中继装置1与移动站PS之间的包交换P以及线路交换L的各呼叫控制的时隙的分配处理。当包交换P以及线路交换L的呼叫控制的请求(连接信道确立请求SCCH)从移动站PS发出，经无线中继装置1被发送到基站BS时，基站BS将时隙的分配(连接信道分配SCCH)发送到无线中继装置1，在无线中继装置1中开始进行移动站PS的分配处理(步骤K1)。无线中继装置1首先识别被基站BS分配的时隙序号(步骤K2)。接下来，如果被基站BS分配的时隙序号为时隙S1，将时隙S1的分配(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS(步骤K3)，如果被基站BS分配的时隙序号为时隙S2，将时隙S2的分配(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS(步骤K4)，如果被基站BS分配的时隙序号为时隙S3，将时隙S3的分配(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS(步骤K5)，如果被基站BS分配的时隙序号为时隙S4，将时隙S4的分配(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS(步骤K6)，结束本处理(步骤K7)。
如上所述，无线中继装置1从基站BS或移动站所接收到的包交换P、线路交换L的各呼叫控制信号，被以和接收到的时隙一样的时隙，发送到基站BS或移动站PS。因此在图3中，当移动站PS为了通信速度的高速化，而直接向基站BS提出使用现在空闲的时隙S3进行包交换P的呼叫控制的请求时，基站BS在经无线中继装置1使用时隙S1进行与移动站PS的包交换P的呼叫控制的同时，还能够使用空闲的时隙S3直接进行与移动站PS之间的包交换P的呼叫控制。也即，由于使用时隙S1与S3进行基站BS与移动站PS之间的包交换P的呼叫控制，所以通信速度从32kbps提高到64kbps。
也即，本实施方式中，在移动站PS重复选择同一个基站作为用于通信呼叫控制的基站的情况下，也能够得到所希望的通信速度。
实施方式2图5为说明通过图1中的无线中继装置1中继基站BS和移动站PS之间的无线通信的，本发明的实施方式2的无线中继方法中的无线中继动作的顺序图，在无线中继装置1使用1个时隙，正在进行在基站BS和移动站PS之间的32kbps的包交换P的呼叫控制的中继时，当使用两个时隙的64kbps的线路交换L的呼叫控制请求(连接信道确立请求SCCH)从移动站PS经无线中继装置1被发送到基站BS时，基站BS将用于线路的时隙的分配(连接信道分配SCCH)发送到无线中继装置1，无线中继装置1将与基站BS分配的时隙一样的时隙(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS。这样，在基站BS和移动站PS之间就会使用被分配的2个时隙、经无线中继装置1进行64kbps的线路交换L的呼叫控制。
对照图6中的流程图说明上述无线中继动作。首先，当基站BS和移动站PS之间的线路交换以及包交换的呼叫控制的中继处理开始后(步骤K11)，判断是否发生了线路交换L的呼叫控制(线路通信呼叫)(步骤K12)，如果没有发生则返回该处理。如果发生了线路通信呼叫，接下来判断现在是否在进行包交换P的呼叫控制(包通信呼叫)(步骤K13)，如果现在包通信呼叫在进行，也启动线路通信呼叫，进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继(步骤K14)，结束本处理(步骤K16)。如果现在包通信呼叫不在进行，启动线路通信呼叫，只进行线路通信呼叫的中继(步骤K15)，结束本处理(步骤K16)。如此来进行包交换P以及线路交换L的各呼叫控制的混合中继。
本实施方式与实施方式1一样，通过无线中继装置1，将从基站BS或移动站所接收到的包交换P、线路交换L的各信号以和接收到的时隙一样的时隙，发送到基站BS或移动站PS，因此，在移动站PS重复选择同一个基站的情况下，也能够得到所希望的通信速度。
实施方式3图7为说明通过图1中的无线中继装置1中继基站BS和移动站PS之间的无线通信的，本发明的实施方式3的无线中继方法中的无线中继动作的处理顺序的流程图。本实施方式说明了在无线中继装置1在进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继时，在线路交换的呼叫控制中发生了干涉的情况下的动作。首先开始基站BS和移动站PS之间的线路交换以及包交换的呼叫控制的中继处理(步骤K21)，在如实施方式2中所说明的包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继正在进行的状态下(步骤K22)，判断在线路交换L的呼叫控制中是否发生了干涉(步骤K23)，如果没有发生则返回该处理。如果在线路通信呼叫中发生了干涉，则无线中继装置1向基站BS发出切换线路通信呼叫的信息信道(TCH)的请求(TCH切换请求SACCH/FACCH)，基站BS向无线中继装置1发出切换线路通信呼叫的信息信道(TCH)的命令(TCH切换命令SACCH/FACCH)，无线中继装置1接收到该TCH切换命令(SACCH/FACCH)之后，进行TCH切换(步骤K24)。使用TCH切换之后的时隙进行线路交换的呼叫控制，无线中继装置1继续进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继(步骤K25)，结束本处理(步骤K26)。
实施方式4图8为说明通过图1中的无线中继装置1中继基站BS和移动站PS之间的无线通信的，本发明的实施方式4的无线中继方法中的无线中继动作的顺序图，当无线中继装置1使用2个时隙，进行在基站BS和移动站PS之间的64kbps的线路交换L的呼叫控制的中继时，使用1个时隙的32kbps的包交换P的呼叫控制请求(连接信道确立请求SCCH)从移动站PS经无线中继装置1被发送到基站BS，基站BS将用于包的时隙的分配(连接信道分配SCCH)发送到无线中继装置1，无线中继装置1将与基站BS分配的时隙一样的时隙(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS。如此来进行使用被分配的1个时隙通过无线中继装置1在基站BS和移动站PS之间进行64kbps的包交换P的呼叫控制。
对照图9中的流程图说明上述无线中继动作。首先开始基站BS和移动站PS之间的线路交换以及包交换的呼叫控制的中继处理(步骤K31)，判断是否发生了包交换P的呼叫控制(包通信呼叫)(步骤K32)，如果没有发生则返回该处理。如果发生了包通信呼叫，接下来判断现在是否在进行线路交换L的呼叫控制(线路通信呼叫)(步骤K33)，如果现在线路通信呼叫在进行，也启动包通信呼叫，进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继(步骤K34)，结束本处理(步骤K36)。如果现在线路通信呼叫不在进行，启动包通信呼叫，只进行包通信呼叫的中继(步骤K35)，结束本处理(步骤K36)。如此来进行包交换P以及线路交换L的各呼叫控制的混合中继。
实施方式5图10为说明通过图1中的无线中继装置1中继基站BS和移动站PS之间的无线通信的，本发明的实施方式5的无线中继方法中的无线中继动作的顺序图，当无线中继装置1使用1个时隙进行在基站BS1和移动站PS之间的32kbps的线路交换L的呼叫控制的中继时，使用1个时隙的32kbps的包交换P的呼叫控制请求(连接信道确立请求SCCH)从移动站PS经无线中继装置1被新发送到基站BS2的同时，若在基站BS1和移动站PS之间进行的线路交换L的呼叫控制中发生了干涉的情况下，首先无线中继装置1向基站BS1发出切换线路交换L的呼叫控制的信息信道(TCH)的请求(TCH切换请求SACCH/FACCH)，基站BS1选择没有受到干涉的时隙向无线中继装置1发出TCH切换命令(SACCH/FACCH)。不管无线中继装置1是否向基站BS2发出了包请求，根据TCH切换命令(SACCH/FACCH)，进行TCH切换(步骤K24)。使用时隙N来切换用于对基站BS1进行线路交换L的呼叫控制的线路的时隙。
如上所述，尽管正在发送包请求，但若在线路交换L中发生了干涉时，优先进行线路交换以回避线路交换L的干涉，并且在用于包的时隙分配(连接信道确立请求SCCH)与TCH切换时隙一样的情况下，无线中继装置1将包交换P的呼叫控制的再请求(连接信道再请求)发送到基站BS2。这样，在使用用于基站BS1和移动站PS之间的线路的时隙N进行线路交换L的呼叫控制的中继过程中，基站BS2将和时隙N不同的用于包的时隙的分配(连接信道分配SCCH)发送到无线中继装置1，无线中继装置1将与基站BS2分配的时隙一样的时隙(连接信道分配SCCH)发送到移动站PS。这样，使用不同的时隙来进行包交换P以及线路交换L，进行各呼叫控制的混合中继。
对照图11中的流程图说明上述无线中继动作。首先开始线路交换以及包交换的呼叫控制的中继处理(步骤K41)，在线路交换的呼叫控制的中继正在进行的状态下(步骤K42)，判断因线路交换L的呼叫控制的干涉的发生与新建包交换P的呼叫控制(包通信呼叫)的发生而产生了竞合，依据来自基站的TCH切换命令的用于切换目标的线路的时隙，是否与基站根据连接信道分配所分配的用于包的时隙构成重复(步骤K43)。如果重复了，在根据线路通信呼叫的TCH切换命令(SACCH/FACCH)将用于线路的时隙切换后，进行包通信呼叫的重试(呼叫控制的再请求(连接信道确立再请求SCCH))(步骤K44)，结束本处理(步骤K46)。如果没有重复，在根据线路通信呼叫的TCH切换命令(SACCH/FACCH)将用于线路的时隙切换后，根据呼叫控制的请求(连接信道确立请求)启动包通信呼叫(步骤K45)，结束本处理(步骤K46)。
根据本发明之1以及本发明之2的发明，在移动站将同一个基站重复选择为用于包交换的呼叫控制的基站时，也能够得到预期的通信速度。
根据本发明之3的发明，能够进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继。
根据本发明之4的发明，在移动站将同一个基站重复选择为用于线路交换的呼叫控制的基站时，也能够得到预期的通信速度。
根据本发明之5的发明，在发生了干涉的情况下也能够继续进行线路交换的呼叫控制。
根据本发明之6的发明，能够进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继。
根据本发明之7的发明，在发生了对正在进行中继处理的线路交换的的呼叫控制的干涉以及新建包交换的呼叫控制，分配给各呼叫控制的时隙一样的情况下，也能够进行包交换以及线路交换的各呼叫控制的混合中继。
权利要求
1.一种无线中继方法，是如下那样的无线中继装置的无线中继方法，即包括分别与基站和移动站进行通信的双系统的无线通信单元以及用来控制无线通信单元的动作的通信控制单元，并用于利用时分多路的多个绝对时隙在基站与移动站之间进行无线包交换的无线通信系统中，在基站与移动站之间进行各发送电波的中继，其特征在于将1个以上的同一的绝对时隙，分配到与基站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制以及与移动站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制的各个中继处理中，当被用在利用时分多路的多个绝对时隙进行基站和移动站之间的无线包交换的无线通信系统中的包交换的中继处理中发生了线路交换的呼叫控制时，将1个以上与包交换的呼叫控制不同的绝对时隙，分配到与基站进行通信的无线通信单元所收发的线路交换的呼叫控制以及与移动站进行通信的无线通信单元所收发的线路交换的呼叫控制的各个中继处理中，在线路交换的中继处理中发生了包交换的呼叫控制的情况下，将1个以上的与线路交换的呼叫控制不同的绝对时隙，分配到与基站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制以及与移动站进行通信的无线通信单元所收发的包交换的呼叫控制的各个中继处理中，当发生正在进行中继处理的线路交换的呼叫控制中的干涉和新建包交换的呼叫控制，发生干涉的线路交换的呼叫控制的切换目标的绝对时隙、与分配给新建包交换的呼叫控制的绝对时隙一样时，优先将绝对时隙分配给发生了干涉的线路交换的呼叫控制。
2.如权利要求1所述的无线中继方法，其特征在于将1个以上的同一的绝对时隙，分配到与基站进行通信的无线通信单元所收发的线路交换的呼叫控制以及与移动站进行通信的无线通信单元所收发的线路交换的呼叫控制的各个中继处理中。
3.如权利要求2所述的无线中继方法，其特征在于当正在进行中继处理的线路交换的呼叫控制发生干涉时，将分配给发生了干涉的线路交换的呼叫控制的绝对时隙切换到别的绝对时隙，继续进行包交换以及线路交换的各中继处理。
全文摘要
本发明提供一种在移动站将同一个基站重复选择为用于包交换的呼叫控制的基站的情况下，也能够得到预期的通信速度的无线中继装置以及无线中继方法。无线中继装置设置有通过面向基站的天线进行与基站之间的通信的基站侧无线通信部、通过面向移动站的天线进行与移动站之间的通信的移动站侧无线通信部以及控制基站侧无线通信部与移动站侧无线通信部的接收动作的通信控制部，通过无线中继装置，使用与所接收的时隙一样的时隙，将从基站或移动站接收到的包交换与线路交换的各呼叫控制信号中继或发送到基站或移动站。
文档编号H04B7/212GK101075838SQ20071010993
公开日2007年11月21日 申请日期2004年5月20日 优先权日2003年5月20日
发明者田中英夫, 木村克彦, 山根一泰, 永留征二, 竹原清隆 申请人:松下电工株式会社