JP4354258B2

JP4354258B2 - 移動体通信システム

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Publication number: JP4354258B2
Application number: JP2003392529A
Authority: JP
Inventors: 潔小畑
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-11-21
Also published as: US20050111484A1; JP2005159545A; CN100508662C; CN1620161A

Description

この発明は、複数の無線基地局をマスタ−スレーブ構成のグループとし、マスタ基地局がスレーブ基地局と移動通信端末との通信処理を制御する移動体通信システムに関するものである。

移動通信端末と通信する複数の無線基地局が有線回線を介してネットワークに接続する移動体通信システムとしては、簡易型携帯電話システム（PHS；Personal Handyphone System)などがある。このような移動体通信システムは、移動通信端末に対して多チャンネル通信接続を実現させるためにグループコントロールを実施する場合がある。

グループコントロールを行う場合、複数の無線基地局をマスタ−スレーブ構成のグループとし、マスタ基地局が有線回線及びネットワークを経由してスレーブ基地局と移動通信端末との通信処理を制御する。これにより、移動通信端末との間でグループ内のスレーブ基地局数に応じた数の通信チャネルで多チャネル接続することができる。

従来の移動体通信システムでは、上述したようなグループコントロールを実行する際、マスタ基地局によってグループコントロールする各無線基地局の有線回線及び無線回線を集中制御している（例えば、特許文献１参照）。また、グループコントロールを行わない場合では、各無線基地局で個別に有線回線と無線回線との制御を実行する。

特開平９−３２７０６６号公報

従来の移動体通信システムでは、グループコントロールにおいてマスタ基地局がスレーブ基地局の有線回線及び無線回線を集中的に制御することから、グループコントロールする無線基地局数を増加させるとマスタ基地局の制御負荷が集中的に大きくなる。このため、グループコントロールする無線基地局を所望の台数接続することができない場合があるという課題があった。

グループコントロールする無線基地局を所望の台数接続することができないと、例えばシステムのサービス加入者が増加して通信のトラフィック量が増加しても、これに応じて通信チャネル数を増加させることができず、通信状況の変化に柔軟に対応することができないことになる。また、同一チャネルで異なるタイムスロットに各無線基地局ごとに持っている無線回線制御チャネルを配置する必要があるシステムでは、タイムスロット数に上限があるために配置できる無線回線制御チャネルに上限があり、無線回線制御チャネルを送信する無線基地局の設置台数を増やして、通信チャネル数を増加させることにも限界がある。

これに対して、マスタ基地局をより高い演算能力を有するコンピュータに変更するなど、マスタ基地局にハードウェア的な変更を加えれば、グループコントロールする無線基地局を所望の台数分だけ増やすことはできる。

しかしながら、この方法では、グループコントロールする無線基地局の台数を通信トラフィック量の増加に応じて増やすたびに、マスタ基地局をさらに処理能力が高く高価なハードウェア構成に変更しなければならない。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ハードウェア構成の変更を特に要さず、且つマスタ基地局に制御負荷が集中することなくグループコントロールする無線基地局の台数を増やし多チャネル接続することができる移動体通信システムを得ることを目的とする。

この発明に係る移動体通信システムは、複数の無線基地局にそれぞれ設けられ、第１の有線回線を介した制御処理を実行する第１の有線回線側制御部と、複数の無線基地局のうちの少なくとも１局からなり、他の無線基地局をスレーブ基地局としてこれらの無線回線を介した制御処理を実行する無線回線側制御部を有するマスタ基地局と、電気通信回線網に第２の有線回線を介して接続され、第２の有線回線を介した制御処理を実行する第２の有線回線側制御部を有し、当該第２の有線回線側制御部によって複数の無線基地局の第１の有線回線側制御部との間で保守情報をやり取りし、マスタ基地局に障害が発生した旨が通知された場合に、複数のスレーブ基地局のうちのいずれかのスレーブ基地局に無線回線側制御部として機能するソフトウェアをインストールし、当該スレーブ基地局をマスタ基地局に切り替える基地局保守制御装置とを備えたものである。

この発明によれば、各無線基地局が第１の有線回線を介して制御処理を個別に実行することができ、第１の有線回線側の制御処理に要する負荷を各無線基地局に分散させることができる。

従って、マスタ基地局に制御負荷が集中することがないことから、マスタ基地局を構成するコンピュータのハードウェア構成を特に変更せずに、上記マスタ−スレーブ構成によってグループコントロールする無線基地局の台数を容易に従来よりも増やすことができるという効果が得られる。また、当該システムにおいて通信状況に応じた多チャネル接続も容易に実現することができるという効果がある。

さらに、無線回線を介した制御処理を実行する無線回線側制御部をマスタ基地局のみに設けたので、グループコントロールする無線基地局の台数を増やした際に、無線回線の制御チャネルは増加しない。これにより、この発明のシステムでは、タイムスロット数に上限のある無線回線の制御チャネルのリソースを有効に活用することができるという効果がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。グループコントロール基地局群１００は、複数のスレーブ基地局２，３，・・・，９９として機能する複数の無線基地局、及び、これらをグループコントロールするマスタ基地局１として機能する無線基地局から構成される。なお、グループコントロール基地局群１００には、スレーブ基地局が少なくとも１台以上存在するものとする。また、マスタ基地局１及びスレーブ基地局２，３，・・・，９９を構成する無線基地局間は、基地局間回線３０１，３０２，・・・，３０８で接続されている。

さらに、マスタ基地局１及びスレーブ基地局２，３，・・・，９９は、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を介して共通のネットワーク（電気通信回線網）５０１に各々接続している。ネットワーク５０１としては、例えば公衆回線網が挙げられる。なお、本発明におけるネットワーク５０１は、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９とネットワーク５０１との間に介在する通信交換機（図示省略）も含むものとする。

移動機（移動局）４０１，４０２，４０３は、無線回線を介してグループコントロール基地局群１００を構成する各無線基地局１，２，３，・・・，９９と通信可能である。移動機４０１，４０２，４０３としては、例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System）対応の携帯電話端末やＰＤＡ（Personal Digital Assistants)などの携帯情報端末が挙げられる。

本発明の移動体通信システムでは、グループコントロール基地局群１００を構成する無線基地局のうち、マスタ基地局１のみに無線回線についての無線回線制御チャネル制御部（無線回線側制御部）１０１を設ける。無線回線側の制御チャネルでは、各移動機４０１，４０２，４０３とマスタ基地局１との間でやり取りされる無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３が伝搬する。

無線回線呼制御信号は、本移動体通信システムにおける無線回線を介した通信の接続情報を規定する。この無線回線呼制御信号で規定される通信の接続情報としては、例えばある移動機と無線回線を介して通信接続すべき無線基地局、その際に使用する通信チャネル、そのスロットタイミングなどが挙げられる。

無線回線制御チャネル制御部１０１は、無線回線側の制御チャネルを介して移動機との間で無線回線呼制御信号をやり取りして、本移動体通信システムにおける無線通信接続を制御する。

また、無線回線側の通信チャネルでは、各移動機４０１，４０２，４０３とグループコントロール基地局群１００を構成する任意の無線基地局１，２，３，・・・，９９との間で通信信号がやり取りされる。無線回線側の通信チャネルは、マスタ基地局１によって、グループコントロール基地局群１００を構成する無線基地局１，２，３，・・・，９９のうちから移動機と通信すべき無線基地局に対して割り当てられる。

さらに、本発明の移動体通信システムでは、グループコントロール基地局群１００を構成する全ての無線基地局１，２，３，・・・，９９に有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９についての有線回線制御チャネル制御部（有線回線側制御部）１１１，１１２，１１３，・・・，１１９を設ける。有線回線側の制御チャネルでは、グループコントロール基地局群１００を構成する無線基地局１，２，３，・・・，９９とネットワーク５０１との間における呼制御信号（制御信号）２１１，２１２，２１３，・・・，２１９がやり取りされる。

呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９は、無線基地局１，２，３，・・・，９９ごとに設定され、ネットワーク５０１側との有線回線通信の呼に関する情報を指定する。なお、呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９を伝送すべき有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９は、ネットワーク５０１における不図示の交換機のメモリに設けた着呼時の一斉呼出エリア５０３に登録されている。

有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９は、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９の制御チャネルを介して、グループコントロール基地局群１００を構成する無線基地局１，２，３，・・・，９９とネットワーク５０１との間で呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９をやり取りする。

グループコントロール基地局群１００を構成する全ての無線基地局１，２，３，・・・，９９は、移動機と無線回線を介して通信するためのアンテナやその無線通信に要するハードウェア、有線回線を介してネットワークの交換機と通信するハードウェアを具備し、上述した制御チャネル制御部として機能させるプログラムを実行するコンピュータによって具現化することができる。

次に動作について説明する。
先ず、例えば移動機４０２からの発信時にマスタ基地局１に対して通信接続要求があった場合の動作について説明する。無線回線呼制御信号４１２を用いて移動機４０２から通信接続要求があると、マスタ基地局１内の無線回線制御チャネル制御部１０１が、アンテナを介して当該信号４１２を受信する。

マスタ基地局１は、無線回線制御チャネル制御部１０１を介して上記信号４１２を受けると、グループコントロール基地局群１００内の各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。

そして、マスタ基地局１は、調査結果の情報を元にして移動機４０２と通信接続すべきものとして割り当てる無線基地局、通信チャネル及びスロットタイミングを決定する。ここでは、グループコントロール基地局群１００内の無線基地局であるスレーブ基地局２が移動機４０２と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

このあと、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１は、どのチャネルのどのスロットタイミングに割り当てたかを無線回線呼制御信号４１２を使って移動機４０２に通知する。

一方、マスタ基地局１は、上述のようにして決定した通信チャネルやスロットタイミングに関する情報、通信接続すべき移動機４０２に固有な情報や呼の情報などを、基地局間回線３０１を介してスレーブ基地局２に通知する。

なお、移動機４０２に固有な情報としては、例えば電話番号やＩＤナンバー、ユーザの認証処理に関するパスワードなどの認証情報固有の情報などがある。また、呼の情報としては、例えば音声又はデータ通信などの通信の形態を指定する情報や、通信速度、接続先情報などがある。

このようにして、スレーブ基地局２と移動機４０２は、マスタ基地局１によって通知された通信チャネル及びスロットタイミングで無線回線通信信号４２２を使って無線通信を開始する。

一方、スレーブ基地局２の有線回線制御チャネル制御部１１２では、有線回線２０２の制御チャネルを介して呼制御信号２１２をやり取りしてネットワーク５０１側との呼制御を実行する。これにより、スレーブ基地局２は、ネットワーク５０１側と有線回線２０２の通信チャネルを介した通信を開始する。

次に、任意の移動機４０１，４０２，４０３から無線回線を介して無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いた通信接続要求があった場合について説明する。
この場合においても、マスタ基地局１が、自己を含むグループコントロール基地局群１００を構成する任意の無線基地局１，２，３，・・・，９９から通信接続すべき無線基地局を割り当てる。

つまり、マスタ基地局１は、上述した動作と同様にして、グループコントロール基地局群１００内の各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。そして、マスタ基地局１は、調査結果の情報を元にして通信接続要求してきた移動機と通信接続すべき無線基地局、通信チャネル及びスロットタイミングを決定する。ここでは、グループコントロール基地局群１００内の無線基地局１，２，３が移動機４０１，４０２，４０３と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

このあと、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１は、どのチャネルのどのスロットタイミングに割り当てたかを無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いて移動機４０１，４０２，４０３に通知する。

一方、マスタ基地局１は、通信すべきものとして割り当てた無線基地局２，３に対して、基地局間回線を介して通信チャネルやスロットタイミングに関する情報を通知する。例えば、無線基地局３に対しては、無線基地局１から基地局間回線３０１、無線基地局２及び基地局間回線３０２を介して上記情報が通知されることになる。

このようにして、任意の移動機４０１，４０２，４０３と無線基地局１，２，３は、上述のようにして通知された通信チャネル及びスロットタイミングで、無線回線通信信号４２１，４２２，４２３による無線通信を開始する。

一方、無線基地局１，２，３の有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３では、有線回線２０１，２０２，２０３の制御チャネルを介して呼制御信号２１１，２１２，２１３をやり取りしてネットワーク５０１側との呼制御を実行する。

これにより、無線基地局１，２，３は、ネットワーク５０１側と有線回線２０１，２０２，２０３の通信チャネルを介した通信を開始する。以上の動作は、グループコントロール基地局群１００を構成する全ての無線基地局についても同様である。

次に、ある移動機に対して着呼があった場合における動作を説明する。
ここでは、例えば移動機４０２に対して着呼があったものとする。有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９は、ネットワーク５０１における上記交換機のメモリ内の着呼時の一斉呼出エリア５０３に登録されている。

ネットワーク５０１側の不図示の通信相手からの着呼信号は、上記交換機によって呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９とされ、一斉呼出エリア５０３に登録されている全ての有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９に送信される。これにより、上記着呼信号は、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を介して呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９として各無線基地局１，２，３，・・・，９９に送信される。

次に、マスタ基地局１は、有線回線制御チャネル制御部１１１が受信した呼制御信号２１１から上記着呼信号の通信先を認識する。このあと、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１は、無線回線呼制御信号４１２を用いて移動機４０２に対して着呼信号を送信する。

移動機４０２では、上記着呼信号を受信すると、無線回線呼制御信号４１２を用いてマスタ基地局１に対して通信接続要求を送信する。

以降の動作は、上述した移動機４０２から発信時に通信接続要求を送信した場合と同様である。つまり、移動機４０２から通信接続要求があった時点で、マスタ基地局１が、グループコントロールする各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を元にして、割り当てる無線基地局、チャネル、スロットタイミングを決定する。ここでは、例えばスレーブ基地局２が移動機４０２と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

このあと、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１は、どのチャネルのどのスロットタイミングに割り当てたかを無線回線呼制御信号４１２を用いて移動機４０２に通知する。

一方、マスタ基地局１は、通信接続すべきものとして割り当てたスレーブ基地局２に対して、基地局間回線３０１を介して通信時に使用するチャネルやスロットタイミングに関する情報に加え、通信接続する移動機固有の情報や呼の情報を通知する。

ここで、通信接続する移動機固有の情報としては、例えば電話番号、ＩＤナンバー、認証情報などがある。また、呼の情報としては、例えば音声又はデータ通信などの通信の形態を規定する情報や、通信速度、接続先情報などがある。

このようにして、移動機４０２とスレーブ基地局２は、マスタ基地局１によって通知された通信チャネル及びスロットタイミングで無線回線通信信号４２２を使って無線通信を開始する。

一方、スレーブ基地局２の有線回線制御チャネル制御部１１２では、有線回線２０２の制御チャネルを介して呼制御信号２１２で上記通信相手に対して着呼応答し、呼接続シーケンスを成立させる。これにより、移動機４０２は、スレーブ基地局２、有線回線２０２及びネットワーク５０１を介して上記通信相手との通信を開始することになる。

次に、任意の移動機４０１，４０２，４０３に着呼があった場合を説明する。
この場合において、ネットワーク５０１に接続する不図示の通信相手からの移動機４０１，４０２，４０３に対する着呼信号は、ネットワーク５０１の上記交換機から一斉呼出エリア５０３に登録されている有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を介して呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９として各無線基地局１，２，３，・・・，９９に送信される。

続いて、マスタ基地局１は、上記呼制御信号２１１から着呼信号を読み出す。これにより、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１は、無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いて移動機４０１，４０２，４０３に対して当該着呼信号を送信する。

移動機４０１，４０２，４０３では、上記着呼信号を受信すると、無線回線制御信号４１１，４１２，４１３を用いてマスタ基地局１に通信接続要求を送信する。マスタ基地局１は、無線回線制御チャネル制御部１０１が移動機４０１，４０２，４０３からの通信接続要求を受けると、グループコントロールを行っている無線基地局１，２，３，・・・，９９から通信すべき無線基地局を割り当てる。

つまり、マスタ基地局１は、上述した動作と同様にして、グループコントロール基地局群１００内の各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。そして、マスタ基地局１は、調査結果の情報を元にして通信接続要求してきた移動機と通信接続すべき無線基地局、通信チャネル及びスロットタイミングを決定する。ここでは、無線基地局１，２，３が、移動機４０１，４０２，４０３と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

また、マスタ基地局１は、無線基地局２，３に対して、基地局間回線を介して通信チャネルやスロットタイミングに関する情報を通知する。例えば、スレーブ基地局３に対しては、基地局間回線３０１，３０２を介して通知されることとなる。

これにより、移動機４０１，４０２，４０３と無線基地局１，２，３は、上述のようにして通知された通信チャネル及びスロットタイミングで、無線回線通信信号４２１，４２２，４２３による無線通信を開始する。

一方、無線基地局１，２，３の有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３では、有線回線２０１，２０２，２０３の制御チャネルを介して呼制御信号２１１，２１２，２１３により上記通信相手に対して着呼応答し、呼接続シーケンスを成立させる。

これにより、移動機４０１，４０２，４０３は、無線基地局１，２，３、有線回線２０１，２０２，２０３及びネットワーク５０１を介して上記通信相手との通信を開始する。以上の動作は、グループコントロール基地局群１００を構成する全ての無線基地局についても同様である。

以上のように、この実施の形態１は、無線回線側の制御チャネルを制御する無線回線制御チャネル部１０１をマスタ基地局１のみに設け、グループコントロール基地局群１００を構成する各無線基地局１，２，３，・・・，９９に対して、有線回線側の制御チャネルを制御する有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９をそれぞれ設けたことを特徴としている。

この構成により、呼ごとに無線基地局１，２，３，・・・，９９が有線回線を介したネットワーク５０１との呼制御を実行することができ、有線回線側の呼接続に要する処理負荷を各無線基地局１，２，３，・・・，９９に分散させることができる。

従って、マスタ基地局１に制御負荷が集中することがないことから、マスタ基地局１を構成するコンピュータのハードウェア構成を特に変更せずに、従来よりもグループコントロールする無線基地局の台数を容易に増やすことができる。また、通信状況に応じた多チャネル接続も容易に実現することができる。

また、無線基地局１，２，３，・・・，９９ごとに有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９を設けることで、グループコントロール基地局群１００に容易に無線基地局を追加することができる。

つまり、従来のシステムでは、マスタ基地局のみがスレーブ基地局の有線回線側の制御を実行していたため、グループコントロール基地局群に新たに追加する無線基地局の有線回線は、マスタ基地局による制御を考慮した順序で接続しなければならなかった。

これに対して、本発明では、無線基地局１，２，３，・・・，９９が個々に有線回線の呼制御を実行するので、その接続順を意識せずに有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を配線することができる。

さらに、無線回線側の制御チャネルを制御する無線回線制御チャネル制御部１０１をマスタ基地局１のみに設けたので、グループコントロールする無線基地局の台数を増やした際に、無線回線の制御チャネルは増加しない。これにより、この実施の形態によるシステムでは、タイムスロット数に上限のある無線回線の制御チャネルのリソースを有効に活用することができる。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態によるシステムは、図１に示した上記実施の形態１によるシステムの構成に加えて、ネットワーク５０１及び有線回線５１１を介して接続する無線基地局保守制御装置５０２を具備している。

基地局保守制御装置５０２は、有線回線５１１の制御チャネルを制御する有線回線制御チャネル制御部（有線回線側制御部）５３１を有する。有線回線５１１の制御チャネルでは、基地局保守制御装置５０２とネットワーク５０１との間の有線回線５１１を介して制御信号（保守情報）５２１のやり取りが行われる。

無線基地局保守制御装置５０２は、有線回線制御チャネル制御部５３１によって有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を介して無線基地局１，２，３，・・・，９９と通信接続する。このようにして、無線基地局保守制御装置５０２は、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９でやり取りする保守制御信号（保守情報）２２１，２２２，２２３，・・・，２２９を使って各無線基地局１，２，３，・・・，９９に対して直接的に保守制御を実行する。ここで、無線基地局の保守処理としては、例えば呼監視、障害監視、無線回線や有線回線、制御チャネルなどの閉塞、閉塞解除、遠隔規制、トラフィックデータ収集、各種の試験がある。

なお、無線基地局保守制御装置５０２は、有線回線５１１を介してネットワーク５０１の交換機と通信するハードウェアを具備し、上述した制御チャネル制御部５３１として機能させるプログラムを実行するコンピュータによって具現化することができる。

次に動作について説明する。
以降では、上記実施の形態１と同様の動作については説明を省略し、本実施の形態に特有な無線基地局保守制御装置５０２による無線基地局の保守制御に関する動作について説明する。また、基地局保守制御装置５０２がスレーブ基地局２の保守制御を行う場合を例に挙げる。

先ず、基地局保守制御装置５０２は、スレーブ基地局２における保守処理に必要な制御情報を生成する。このあと、有線回線制御チャネル制御部５３１は、上記制御情報を制御信号５２１としてネットワーク５０１側に有線回線５１１の制御チャネルを介して送信する。

ネットワーク５０１の不図示の交換機は、上記制御信号５２１を保守制御信号２２２として有線回線２０２の制御チャネルを介してスレーブ基地局２に送信する。この保守制御信号２２２から得られる制御情報に従って、スレーブ基地局２は、自己の保守処理を実行する。

また、スレーブ基地局２は、自己の保守処理において基地局保守制御装置５０２に送信すべき情報が発生した場合、当該情報を有線回線制御チャネル制御部１１２に渡す。有線回線制御チャネル制御部１１２では、有線回線２０２の制御チャネルを介して当該情報を保守制御信号２２２としてネットワーク５０１側に送信する。

ネットワーク５０１の不図示の交換機は、上記保守制御信号２２２を制御信号５２１として有線回線５１１の制御チャネルを介して基地局保守制御装置５０２に送信する。基地局保守制御装置５０２では、上記制御信号５２１から得られる情報などを用いて次なる保守制御を実行する。

なお、基地局保守制御装置５０２によってグループコントロール基地局群１００を構成する他の無線基地局１，３，・・・，９９についても同様な保守制御が実行される。

以上のように、この実施の形態２は、基地局保守制御装置５０２がグループコントロール基地局群１００を構成する各無線基地局１，２，３，・・・，９９に対して有線回線側の保守制御を直接的に実行することを特徴とする。

従来のシステムは、上述したようにマスタ基地局のみに有線回線側の制御チャネルを制御する制御部が設けられており、グループコントロールする複数の無線基地局における有線回線側の保守処理もマスタ基地局のみが制御していた。

これにより、従来のシステムでは、グループコントロールする無線基地局数の増加に伴って、有線回線側の保守制御における負荷がマスタ基地局に集中してしまう。従って、同一処理性能のコンピュータでマスタ基地局を構成する限り、不可避的にグループコントロールする無線基地局数が制限されることになる。

これに対して、この実施の形態２によるシステムでは、グループコントロール基地局群１００の構成とは無関係の基地局保守制御装置５０２によって、ネットワーク５０１を介して各無線基地局１，２，３，・・・，９９が個別に直接保守制御される。

従って、グループコントロール基地局群１００を構成する無線基地局の台数を増加させても、基地局保守制御装置５０２が、個々の無線基地局に対して保守制御を実行するだけで処理負荷が１つの装置に集中することがない。

このように、この実施の形態２では、結果的に有線回線側の保守制御における処理負荷を各無線基地局１，２，３，・・・，９９に分散させることができる。これにより、上記実施の形態１と同様に、マスタ基地局１を構成するコンピュータのハードウェア構成を特に変更せずに、従来よりもグループコントロールする無線基地局の台数を容易に増やすことができる。また、通信状況に応じた多チャネル接続も容易に実現することができる。

さらに、マスタ基地局１が何らかの障害によって制御不可能となった場合であっても、グループコントロール基地局群１００を構成する他の無線基地局であるスレーブ基地局２，３，・・・，９９についての保守制御は継続して実行することができる。これにより、スレーブ基地局をマスタ基地局に切り替えてグループコントロール基地局群１００の運用を継続させる手順が容易になるという効果を有する。

なお、この場合、マスタ基地局に切り替えるべきスレーブ基地局に対して、例えば基地局保守制御装置５０２などからネットワーク５０１を介して無線回線制御チャネル制御部として機能させるソフトウェアをインストールする。また、各無線基地局に予め無線回線制御部を保持しておき、パラメータによってマスタ基地局に切り替えることができるようにしてもよい。

実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態によるシステムは、図１に示した上記実施の形態１によるシステムを基本構成とするが、グループコントロール基地局群１００Ａにおいて基地局間回線３０１，３０２，３０３，・・・，３０８を設けていない。

これら基地局間回線の代わりに、本実施の形態では、有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９が、基地局間制御信号（制御信号）２３１，２３２，２３３，・・・，２３９を用いて無線基地局間での制御信号のやり取りを実行する。

次に動作について説明する。
例えば、移動機４０２からの発信時にマスタ基地局１に対して通信接続要求があった場合の動作について説明する。無線回線呼制御信号４１２を用いて移動機４０２から通信接続要求があると、マスタ基地局１の無線回線制御チャネル制御部１０１が、アンテナを介して当該信号４１２を受信する。

マスタ基地局１は、無線回線制御チャネル制御部１０１が上記通信接続要求を受けると、ネットワーク５０１を経由してグループコントロール基地局群１００内の各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。具体的には、マスタ基地局１内の有線回線制御チャネル制御部１１１が、有線回線２０１の制御チャネル及びネットワーク５０１を介して他の無線基地局の有線回線制御チャネル制御部との間でスロット空き情報やキャリアセンス情報についての基地局制御信号をやり取りする。

一方、マスタ基地局１は、上述のようにして決定した通信チャネルやスロットタイミングに関する情報、通信接続すべき移動機４０２に固有な情報や呼の情報などを有線回線制御チャネル制御部１１１に渡す。

有線回線制御チャネル制御部１１１では、上述のようにして決定された通信チャネルやスロットタイミングに関する情報を、スレーブ基地局２を通知先とする基地局間制御信号２３１として、有線回線２０１の制御チャネルを介してネットワーク５０１の不図示の交換機に送信する。

ネットワーク５０１の不図示の交換機は、上記基地局間制御信号２３１の通知先から、当該信号２３１を基地局間制御信号２３２として、有線回線２０２の制御チャネルを介してスレーブ基地局２に送信する。

スレーブ基地局２の有線回線制御チャネル制御部１１２では、ネットワーク５０１側から基地局間制御信号２３２として受信した上記情報に従って通信処理を実行する。これにより、スレーブ基地局２は、マスタ基地局１が決定した通信チャネル及びスロットタイミングで移動機４０２との無線通信を開始する。

一方、スレーブ基地局２の有線回線制御チャネル制御部１１２は、上記実施の形態１と同様にして、有線回線２０２の制御チャネルを介して呼制御信号２１２をやり取りしてネットワーク５０１側との呼制御を実行する。これにより、スレーブ基地局２は、ネットワーク５０１側との通信を開始する。

上述する動作は、他の無線基地局においても同様であり、基地局間制御信号２３１，２３２，２３３，・・・，２３９が無線基地局間でやり取りされる。

以上のように、この実施の形態３は、有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９が、有線回線２０１，２０２，２０３，・・・，２０９を介してグループコントロール基地局群１００Ａを構成する無線基地局間の制御信号をネットワーク５０１経由でやり取りすることを特徴とする。

このように構成することにより、各無線基地局において、基地局間回線のみならず、基地局間回線を介して制御信号をやり取りするための構成も省略することができ、無線基地局を設置する際に容易に配線することができる。

なお、上記実施の形態３では、上記実施の形態１を基本構成にした例を示したが、上記実施の形態２を基本構成にしたものも本発明に含まれる。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。グループコントロール基地局群１００Ｂは、複数のスレーブ基地局２ａ，３ａ，・・・，９９ａとして機能する複数の無線基地局、及び、これらをグループコントロールするマスタ基地局１ａとして機能する無線基地局から構成される。また、マスタ基地局１ａ及びスレーブ基地局２ａ，３ａ，・・・，９９ａを構成する無線基地局間は、基地局間回線３０１，３０２，・・・，３０８で接続されている。

マスタ基地局１ａ及びスレーブ基地局２ａ，３ａ，・・・，９９ａには、有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９及び有線回線通信チャネル送受信部１３１，１３２，１３３，・・・，１３９をそれぞれ有している。

有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９は、上記実施の形態１とは異なり、信号多重化部１２１を経由してグループコントロール基地局群１００Ｂを構成する無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａとネットワーク５０１との間で制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９をやり取りする。

制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９は、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａとネットワーク５０１側との呼制御を実行する場合、上記実施の形態１で示した呼制御信号２１１，２１２，２１３，・・・，２１９に相当する。

この場合、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９は、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａごとに設定され、ネットワーク５０１側との有線回線通信の呼に関する情報を指定することになる。

また、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａに対する保守処理を制御する場合、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９は、上記実施の形態２で示した保守制御信号２２１，２２２，２２３，・・・，２２９に相当するものになる。

この場合、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９は、基地局保守制御装置５０２により制御された各無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａによる保守処理における情報が設定される。

有線回線通信チャネル送受信部１３１，１３２，１３３，・・・，１３９は、信号多重化部１２１を経由して無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａとネットワーク５０１側との間で、有線回線２０１の通信チャネルを介して通信信号３２０，３２１，３２２，・・・，３２９をやり取りする。

また、本実施の形態４においても、無線回線制御チャネル制御部１０１は、マスタ基地局１ａのみに設けられる。無線回線制御チャネル制御部１０１は、上記実施の形態１と同様に、無線回線側の制御チャネルを介して移動機との間で無線回線呼制御信号をやり取りして、本移動体通信システムにおける無線通信接続を制御する。

さらに、マスタ基地局１ａには、信号多重化部１２１が設けられる。信号多重化部１２１は、有線回線制御チャネル制御部や有線回線通信チャネル送受信部からネットワーク５０１側への制御信号や通信信号を多重化して多重化信号２４１を生成し、ネットワーク５０１側に送信する。

また、信号多重化部１２１は、ネットワーク５０１側からの制御信号や通信信号を中継して、当該信号を伝えるべき無線基地局に送信する。なお、信号多重化部１２１と、有線回線制御チャネル制御部や有線回線通信チャネル送受信部との間は、基地局間回線３０１，３０２，３０３，・・・，３０８により通信可能に接続されている。

上述した構成以外で図１及び図２と同一符号を付した構成部は、同一若しくはそれに相当するものであり、上記実施の形態１及び実施の形態２と同様に動作する。従って、これら構成部についての説明は省略する。

また、スレーブ基地局２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、移動機と無線回線を介して通信を行うためのアンテナやその無線通信に要するハードウェアを具備し、上述した制御チャネル制御部や通信チャネル送受信部として機能させるプログラムを実行するコンピュータによって具現化することができる。

一方、マスタ基地局１ａは、移動機と無線回線を介して通信を行うためのアンテナやその無線通信に要するハードウェアの他に、有線回線を介してネットワーク５０１の交換機と通信するハードウェアを具備し、上述した制御チャネル制御部や通信チャネル送受信部、信号多重化部として機能させるプログラムを実行するコンピュータによって具現化することができる。

次に動作について説明する。
例えば、任意の移動機４０１，４０２，４０３から無線回線を介して無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いた通信接続要求があった場合について説明する。
マスタ基地局１ａは、無線回線制御チャネル制御部１０１が上記通信接続要求を受けると、グループコントロール基地局群１００Ｂの各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。

そして、マスタ基地局１ａは、調査結果の情報を元にして通信接続要求してきた移動機と通信接続すべき無線基地局、通信チャネル及びスロットタイミングを決定する。ここでは、グループコントロール基地局群１００Ｂ内の無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａが、移動機４０１，４０２，４０３と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

このあと、マスタ基地局１ａの無線回線制御チャネル制御部１０１は、どのチャネルのどのスロットタイミングに割り当てたかを無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いて移動機４０１，４０２，４０３に通知する。

続いて、マスタ基地局１ａは、通信すべきものとして割り当てた無線基地局２ａ，３ａに対して、基地局間回線を介して通信チャネルやスロットタイミングに関する情報を通知する。例えば、無線基地局３ａに対しては、マスタ基地局１ａから基地局間回線３０１、無線基地局２ａ及び基地局間回線３０２を介して上記情報が通知されることになる。

このようにして、任意の移動機４０１，４０２，４０３と無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、上述のようにして通知された通信チャネル及びスロットタイミングで、無線回線通信信号４２１，４２２，４２３による無線通信を開始する。

一方、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａの有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９は、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９を呼制御信号として信号多重化部１２１に送信する。

信号多重化部１２１では、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９を多重化して１つの多重化信号２４１を生成し、有線回線２０１の制御チャネルを介してネットワーク５０１側との呼制御を実行する。これにより、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、ネットワーク５０１側との間で通信を開始する。

以上の動作は、グループコントロール基地局群１００Ｂを構成する全ての無線基地局についても同様である。

次に、任意の移動機４０１，４０２，４０３に着呼があった場合の動作を説明する。
ネットワーク５０１に接続する不図示の通信相手からの移動機４０１，４０２，４０３に対する着呼信号は、ネットワーク５０１の不図示の交換機からそれぞれ接続している基地局台数分の通信信号２４１として有線回線２０１の通信チャネルを介して無線基地局１ａに送信される。

無線基地局１ａの信号多重化部１２１は、ネットワーク５０１側からの基地局台数分存在する上記通信信号２４１を振り分け、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９としてグループコントロール基地局群１００ｂ内の各無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａの有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９に送信する。

マスタ基地局１ａの無線回線制御チャネル制御部１０１は、有線回線通信チャネル送受信部１３１が通信信号３２０として上記着呼信号を受けると、無線回線呼制御信号４１１，４１２，４１３を用いて移動機４０１，４０２，４０３に対して着呼信号を送信する。

移動機４０１，４０２，４０３は、上記着呼信号を受信すると、無線回線制御信号４１１，４１２，４１３を用いてマスタ基地局１ａに通信接続要求を送信する。マスタ基地局１ａでは、無線回線制御チャネル制御部１０１が上記通信接続要求を受信すると、グループコントロールを行っている無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａから通信すべき無線基地局を割り当てる。

つまり、マスタ基地局１ａは、上述した動作と同様にして、基地局間回線３０１，３０２，・・・，３０８を経由してグループコントロール基地局群１００Ｂ内の各無線基地局のスロット空き情報やキャリアセンス情報を調査する。そして、マスタ基地局１ａは、調査結果の情報を元にして通信接続要求してきた移動機と通信接続すべき無線基地局、通信チャネル及びスロットタイミングを決定する。ここでは、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａが移動機４０１，４０２，４０３と通信すべき無線基地局として割り当てられたものとする。

一方、マスタ基地局１ａは、移動機４０１，４０２，４０３と通信すべきものとして割り当てた無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａに対して、上述のようにして決定した通信チャネルやスロットタイミングに関する情報を基地局間回線を介して通知する。例えば、スレーブ基地局３に対しては、基地局間回線３０１，３０２，・・・，３０８を介して通知されることとなる。

このようにして、移動機４０１，４０２，４０３と無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、上述のようにして通知された通信チャネル及びスロットタイミングで、無線回線通信信号４２１，４２２，４２３による無線通信を開始する。

また、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａの有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９では、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９を着呼応答として信号多重化部１２１に送信する。

信号多重化部１２１は、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９を多重化して１つの多重化信号２４１を生成して、有線回線２０１の制御チャネルを介してネットワーク５０１側に送信し、上記通信相手に対して着呼応答して呼接続シーケンスを成立させる。これにより、移動機４０１，４０２，４０３は、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａ、有線回線２０１及びネットワーク５０１を介して上記通信相手との通信を開始する。

また、上記通信相手から移動機４０１，４０２，４０３に送信される通信信号は、ネットワーク５０１の不図示の交換機から有線回線２０１の通信チャネルを介してマスタ基地局１ａの信号多重化部１２１に送信される。

信号多重化部１２１では、上記通信信号を通信信号３２０，３２１，３２２，・・・，３２９として有線回線通信チャネル送受信部１３１，１３２，１３３に送信する。無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、有線回線通信チャネル送受信部１３１，１３２，１３３，・・・，１３９が上記通信信号３２０，３２１，３２２，・・・，３２９を受信すると、無線回線の通信チャネルを介して無線回線通信信号４２１，４２２，４２３により移動機４０１，４０２，４０３に送信する。

次に、無線基地局保守制御装置５０２による無線基地局の保守制御に関する動作について説明する。ここでは、基地局保守制御装置５０２が無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａの保守制御を行う場合を例にして説明する。

先ず、基地局保守制御装置５０２は、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａにおける保守処理に必要な制御情報を生成する。続いて、有線回線制御チャネル制御部５３１は、上記制御情報をそれぞれの無線基地局を通知先とする制御信号５２１として、ネットワーク５０１側に有線回線５１１の制御チャネルを介して送信する。

ネットワーク５０１の不図示の交換機は、有線回線２０１の制御チャネルを介して上記制御信号５２１を信号多重化部１２１に送信する。信号多重化部１２１では、当該制御信号５２１をその通知先に対応する制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９として無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａに送信する。

これら制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９から得られる制御情報に従って、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、自己の保守処理を実行する。

また、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａは、自己の保守処理において基地局保守制御装置５０２に送信すべき情報が発生した場合、当該情報を有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９にそれぞれ渡す。有線回線制御チャネル制御部１１１，１１２，１１３，・・・，１１９では、上記情報をそれぞれ制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９として信号多重化部１２１に送信する。

信号多重化部１２１では、制御信号３１０，３１１，３１２，・・・，３１９を１つの多重化信号２４１として有線回線２０１の制御チャネルを介してネットワーク５０１側に送信する。

ネットワーク５０１の不図示の交換機は、上記多重化信号２４１を制御信号５２１として有線回線５１１の制御チャネルを介して基地局保守制御装置５０２に送信する。当該制御信号５２１は、基地局保守制御装置５０２の有線回線制御チャネル制御部５３１に受信される。

基地局保守制御装置５０２は、有線回線制御チャネル制御部５３１が受信した制御信号５２１から得られる情報などを用いて、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａに対する次なる保守制御を実行する。

上述の保守制御は、グループコントロール基地局群１００Ｂを構成する他の無線基地局についても同様に実行されるものとする。

以上のように、この実施の形態４は、マスタ基地局１ａの信号多重化部１２１が、無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａとネットワーク５０１側との間でやり取りすべき、呼制御や保守制御を含む制御信号及び通信信号を１つの多重化信号２４１にまとめることで、ネットワーク５０１との間で１本の有線回線２０１のみを介して制御及び通信を実行することを特徴とする。

この構成により、グループコントロールする複数の無線基地局のうち、有線回線２０１を介してマスタ基地局１ａのみをネットワーク５０１に接続するだけでグループコントロール基地局群１００Ｂを構成することができ、無線基地局を設置する際の配線が容易になる。

また、上記実施の形態１から上記実施の形態３までと同様に、各無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａが個別に有線回線側の制御処理を実行することから、有線回線側の制御に要する処理負荷を各無線基地局１ａ，２ａ，３ａ，・・・，９９ａに分散させることができる。

従って、マスタ基地局１ａを構成するコンピュータのハードウェア構成を特に変更せずに、且つマスタ基地局１ａに制御負荷が集中することがない。これにより、従来よりもグループコントロールする無線基地局の台数を容易に増やすことができる上、通信状況に応じた多チャネル接続をも容易に実現することができる。

この発明の実施の形態１による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４による移動体通信システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，１ａマスタ基地局（無線基地局）、２〜９９，２ａ〜９９ａスレーブ基地局（無線基地局）、１００，１００Ａ，１００Ｂグループコントロール基地局群、１０１無線回線制御チャネル制御部（無線回線側制御部）、１１１〜１１９有線回線制御チャネル制御部（有線回線側制御部）、１２１信号多重化部、１３１〜１３９有線回線通信チャネル制御部、２０１〜２０９，５１１有線回線、２１１〜２１９呼制御信号（制御信号）、２２１〜２２９保守制御信号（制御信号）、２３１〜２３９基地局間制御信号（制御信号）、２４１多重化信号、３０１〜３０８基地局間回線、３１０〜３１９制御信号、３２０〜３２９通信信号、４０１〜４０３移動機（移動局）、４１１〜４１３無線回線呼制御信号、４２１〜４２３無線回線通信信号、５０１ネットワーク（電気通信回線網）、５０２基地局保守制御装置、５０３一斉呼出エリア、５２１制御信号、５３１有線回線制御チャネル制御部（有線回線側制御部）。

Claims

第１の有線回線を介して共通の電気通信回線網に接続され、移動局との間で無線回線を介して通信する複数の無線基地局を備えた移動体通信システムにおいて、
上記複数の無線基地局にそれぞれ設けられ、上記第１の有線回線を介した制御処理を実行する第１の有線回線側制御部と、
上記複数の無線基地局のうちの少なくとも１局からなり、他の無線基地局をスレーブ基地局としてこれらの無線回線を介した制御処理を実行する無線回線側制御部を有するマスタ基地局と、
上記電気通信回線網に第２の有線回線を介して接続され、上記第２の有線回線を介した制御処理を実行する第２の有線回線側制御部を有し、当該第２の有線回線側制御部によって上記複数の無線基地局の第１の有線回線側制御部との間で保守情報をやり取りし、上記マスタ基地局に障害が発生した旨が通知された場合に、上記複数のスレーブ基地局のうちのいずれかのスレーブ基地局に上記無線回線側制御部として機能するソフトウェアをインストールし、当該スレーブ基地局をマスタ基地局に切り替える基地局保守制御装置と
を備えたことを特徴とする移動体通信システム。
複数の無線基地局は、各々に設けられた第１の有線回線側制御部によって第１の有線回線及び電気通信回線網を介して互いに制御信号をやり取りすることを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
第１の有線回線を介して電気通信回線網に接続され、複数の無線基地局と上記電気通信回線網との間における制御信号のやり取りを中継すると共に、上記複数の無線基地局から上記電気通信回線網側へ複数の制御信号を送信するにあたり、これら制御信号を多重化して上記第１の有線回線を介して上記電気通信回線網側に送信する信号多重化部を備えたことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。