JPH08504071A - 無線装置および無線装置の加入者ターミナル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 無線局所ループを提供する無線装置であって、該システムは、少なくとも１つの交換機（ＭＳＣ）と、少なくとも１つの加入者データベース（ＶＬＲ，ＨＬＲ）と、複数のベース基地（ＢＴＳ）を含んだ固定ネットワークと、該固定ネットワークと無線経路を通じて通信を行う複数の加入者ターミナル（ＳＥ）とを備え、ここで各加入者ターミナルは、無線受信機と、バッテリ・バックアップ装置を有した電源と、ベース基地と加入者ターミナル間の無線経路上における信号レベルと信号の質を測定する手段と、電源のバッテリ・バックアップ装置の充電レベルを測定する手段を備えている。加入者ターミナル（ＳＥ）は、バッテリ・バックアップ装置、及び／又は、電源に関する試験結果を所定の報告メッセージで所定の時間間隔で、若しくは、所定の試験結果に応答して、固定ネットワークヘ送信するものであり、無線ネットワークの前記少なくとも１つの加入者データベース（ＶＬＲ，ＨＬＲ）は、バッテリの充電レベル、及び／又は、加入者ターミナルの電源における故障、に関する情報、更に、加入者ターミナルによって測定された信号レベルや信号の質に関する情報を保持する。本発明はまた、このようなシステムで使用される加入者ターミナルに関する。

Description

【発明の詳細な説明】 無線装置および無線装置の加入者ターミナル 産業上の利用分野 本発明は、無線局所ループを提供する無線装置に関する。該装置は、少なくと も１つの交換機と、少なくとも１つの加入者データベースと、複数のベース基地 を含んだ固定ネットワークと、更に、この固定ネットワークと無線経路を通じて 通信を行う複数の加入者ターミナルを備えており、各加入者ターミナルは、無線 トランシーバと、バッテリ・バックアップ装置を有した電源と、ベース基地と加 入者ターミナル間の無線経路における信号レベルと信号の質を測定する手段と、 電源のバッテリ・バックアップ装置の充電レベルを測定する手段とを備える。 従来の技術 従来のケーブル型遠隔通信ネットワークを設定する上で最も高価で且つ最も時 間を消費するのは、各加入者とローカル交換機を接続するケーブルの敷設である 。加入者ラインを利用することができず、また、それらを導入するにはあまりに 高価、低速で、また実際的でない所では、多くの場合、固定加入者ケーブルを容 易且つ迅速に設定することができる無線接続と置き換えてる複数の加入者を公衆 交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）に接続することが好ましい。故に、加入者ネ ットワークは通常の移動電話ネットワークと同様に交換機に接続された複数のベ ース基地を備え、加入者ターミナル（移動電話）はこれらのベース基地と無線接 続を有する。このような装置は、無線局所ループ（ＷＬＬ）と呼ばれる。ＷＬＬ 無線装置は通常の公衆交換電話ネットワークの拡張であるため、この装置は一般 に電話ネットワークの通常の番号を利用する。また、この装置は移動電話ネット ワークの番号も利用することができる。ＷＬＬ加人者の電話番号を呼び出すこと により、呼出しは常に、ある加入者に、また同じ交換機に、およびそれに接続さ れたベース基地に、ルーティングされる。ベース基地は無線経路を通じて加入者 をページング（paging）する。従来のいづれの電話セットをもＷＬＬ無線装置に 接続することが可能であるため、無線経路がユーザの目に触れることはなく、ベ ー ス基地を通じてＷＬＬ電話セットと交換機の間にポイント・ツー・ポイント接続 を提供する。 ＷＬＬネットワークのオペレータは、通常、無線経路の両端の設備に対して責 任を負う。ベース基地装置はネットワークに直接的に接続されているため、監視 するのは比較的容易である。しかしながら、オペレータは無線経路他端の加入者 ターミナルも監視できなければならない。加入者ターミナルによって受け取られ た信号のレベルや質があまりに低すぎる場合には、呼出しの質も低いものとなり 、また、加入者ターミナルに対する呼出しは完全に妨害されてしまうだろう。こ れは固定ネットワークにおける低質、若しくは不通の加入者ラインに対応する。 更に、ＷＬＬの使用にあたり、オペレータは、ケーブル電話ネットワークのよう に加入者ターミナルヘ加入者ラインを通じて電源を供給することができないため 、加入者ターミナルの場所で局部的に電源を準備しなければならない。このこと は、全ての状態、例えば電源故障の間においても、接続を確実なものとするため に加入者ターミナルにバッテリ・バックアップ装置を設けなければならないこと を意味する。それ故、加入者ターミナルの電源や、バッテリ・バックアップ装置 の充電レベル、更に好ましくは、充電電流の供給に関する機械のあらゆる不調も 監視できるべきである。 従来の移動電話ネットワークのための移動電話は、未使用状態において、無線 チャンネルの受信信号のレベルや質について幾つかの種類の測定を行っている。 一般の移動電話はバッテリの充電レベルも測定する。しかしながら、これらの測 定は、従来の移動電話ネットワークにおいては、自分自身の移動電話の状態に責 任を負っている移動電話のユーザのためにのみ行われていた。測定された情報は ユーザに対して移動電話の表示装置上で表示され、もし幾つかの故障が検出され た場合には、ユーザに警告がなされる。米国特許第５，１４２，５６３号が同様 の使用法を開示する。ここでは、無線電話のポータブル部分がそのバッテリ電源 の電圧レベルを監視して、電圧レベルが降下したときは無線電話の固定部分、い わゆるベース基地に、信号を送信する。この信号はベース基地を急速充電状態と し、ベース基地の充電装置に配置すべき無線電話を待つ。ベース基地は、ワイヤ 接続された電話ネットワークの通常の加入者ラインに接続されるようにされてい る。しかしながら、従来の移動電話ネットワーク若しくは固定ネットワークのオ ペレータは、無線ターミナル装置や加入者の移動電話の動作状態に対して責任を 有さず、代わりに設けられているものは、ユーザに与えられ、若しくは、ターミ ナル装置の内部使用を意図したターミナル装置の状態に関する局所表示だけであ る。このような局所表示はＷＬＬネットワークのオペレータにとって適切ではな い。なぜなら、これを利用するには、移動電話や無線電話を繰返し訪問する必要 があり、非常に困難であって、この利用は調査と調査の間の長い時間間隔を意味 するからである。ＷＬＬネットワークのオペレータは、ネットワークのアクセス 可能性と保守の必要性を制御することができるよう一箇所に集中された情報を必 要とする。 発明の概要 本発明の目的は、無線局所ループを提供し、且つ、上述の情報を収集するよう な無線装置である。 この目的は、序文で記述されている無線装置と同じような装置によって達成さ れる。この装置は本発明によれば、加入者ターミナルが、バッテリ・バックアッ プ装置、及び／又は、電源の状態、に関する試験結果を、固定ネットワークヘ所 定の報告メッセージにおいて所定の時間間隔で、若しくは、所定の試験結果に応 答して、送信するというものである。無線ネットワークの前記少なくとも１つの 加入者データベースは、加入者ターミナルの電源の状態、及び／又は、バッテリ の充電レベル、に関する情報、また、加入者ターミナルによって測定された信号 レベルや信号の質に関する情報を保持している。 本発明によれば、加入者ターミナルは、電源、及び／又は、バッテリ・バック アップ装置、更に、受信信号のレベルや質、に関する試験結果を、ネットワーク に対して特別な試験報告メッセージで報告する。このメッセージは信号接続が確 立されたときはいつでも、適当な時間間隔で及び特別な状態で送信され得る。こ の試験報告メッセージは固定ネットワークの加入者データベースを更新するため に使用される。加入者データベースは、加入者ターミナルの電源の状態、及び／ 又は、バッテリ・バックアップ装置の充電レベルに関する情報、更に、加入者タ ーミナルによって測定された信号レベルや質に関する情報を含んでおり、バッテ リ・バックアップ装置に関する不調を検出する。例えば、バッテリ・バックアッ プ装置の充電電流におけるブレークについての報告が加入者ターミナルから希望 された場合、本発明は、一般の電源故障の結果であるネットワークの過負荷を防 止する方法を提供するが、それは、バッテリ・バックアップ装置を使い切ってし まう前に、充電電流における個々のブレークに関する所望の情報の送信を確実な ものとする。 バッテリ・バックアップ装置と接続の質の双方に関する情報を組み合わせて処 理することにより、ある幾つかの状況において、ＷＬＬシステムの本質的な情報 を提供することができる。このような状況は、例えば、異なる時点において異な る方法で、例えば、集成装置（aggregate）により、および、太陽光電池により 、電源が供給される場合に発生し得る。接続が悪質であることに関する情報を与 える報告が特別な電源方法を識別する部分を含んでいる場合には、各方法によっ て引き起こされる可能性のある設備不調が発見される。 試験結果は固定ネットワークに対して所定の時間間隔でタイマー制御下で送信 され得る。タイマーは好ましくは周期位置更新タイマー（periodic location up dating timer）であり、試験報告メッセージはこの手続の間に常に送信される。 ＷＬＬネットワークでは、加入者ターミナルは固定位置に配置されているため、 いづれの種類の周期位置更新手続をも使用する必要はないが、この手続を本発明 による制御手続のために使用することは有益である。従って、僅かな変形を用い て本発明の加入者ターミナルや無線ネットワークに設けられている位置更新特性 を開発することが可能である。ネットワーク・オペレータは、周期位置更新タイ マー装置によって、未使用状態にある２つの連続した試験報告メッセージ間の時 間間隔を制御することができる。 周期的な報告に加えて、試験報告メッセージは、所定の試験結果に応じても転 送され得る。呼出し中にバッテリの状態が変化した場合、試験報告メッセージは 即座に送信される。状態変化若しくは無線経路測定が故障状態を未使用状態にお いて示した場合には、次の信号接続が確立されたときに試験報告メッセージが送 信される。バッテリにおける故障を表示する加入者ターミナルは、位置更新手続 を開始して、ネットワークに故障について知らせることもできる。 図面の簡単な説明 本発明を添付図面を参照しつつ実施例によって記述する。ここで、 第１図は本発明による無線装置を表示するもの、 第２図は本発明による加入者ターミナルのブロック図である。 実施例 本発明は、固定ネットワークと複数の加入者間のケーブル型加入者ラインを置 き換えるために無線局所ループ（ＷＬＬ）として使用されるいづれの無線装置に おいても使用可能である。第１図は、ＧＳＭのような既知の無線ネットワークの 利用に基づいた本発明によるセルラー無線装置の概観を示すものである。ＷＬＬ ネットワークを従来の移動電話ネットワークの一部としても実現することも可能 であり、この場合は、ＷＬＬ加入者と移動電話加入者が同じネットワークに存在 する。以下では、一例として、Ｐａｎ−Ｅｕｒｏｐｅａｎ移動電話ネットワーク ＧＳＭにおけるＷＬＬネットワークの適用を用いて本発明を説明しているが、こ れは本発明を制限するものではない。 第１図に示された無線装置は、交換機ＭＳＣと、ベース基地制御装置ＢＳＣ、 複数のベース基地ＢＴＳ、多数の加入者ターミナルＳＥを有する。従来の移動交 換機と同じ方法で、交換機ＭＳＣは、呼出しを接続するための切換装置と呼出し 制御コンピュータを備え、それは、加入者ターミナルと無線ネットワーク間の全 ての信号通信を呼出しの確立時、呼出しの間中、呼出しの終了時に制御し、また 、それは、ベース基地ＢＴＳと加入者ターミナルＳＥ間の無線接続のためにそれ らの呼出しに対して無線チャンネルを確立する。無線装置の交換機ＭＳＣは、公 衆交換電話ネットワークＰＳＴＮ１２に対する接続、更に、これを通じてＰＳＴ Ｎ加入者１１に対する接続、若しくは、他のネットワーク２２やそれらの加入者 に対する接続をも有する。 ベース基地ＢＴＳは、従来の移動電話装置のベース基地と同じ方法でも実現可 能であるが、その基本ユニットは勿論１組の送信機であり、その正確な数はトラ フィック容量の必要によって決定される。 ＷＬＬ加入者ターミナルＳＥは一般に、移動電話ユニット１３と従来の電話セ ット１４を備える。移動電話ユニットは、無線経路に対する接続ユニットとして 機能し、ユーザに通常の加入者ラインを提供するものであり、ユーザは、従来の 自分の電話セット１４をこの加入者ラインに接続することができる。しかしなが ら、第２図との関連で以下に説明するように、加入者ターミナルはポータブル移 動電話ともなり得る。 ＷＬＬ無線装置では、交換機ＭＳＣによって、加入者ターミナルの電話番号と 加入者ターミナルＳＥの間に固定接続が形成される。この加入者ターミナルＳＥ は、ある１つの特別なベース基地ＢＴＳによって、若しくは、幾つかのベース基 地によって形成された位置領域に位置付けられている。電話番号に対してある呼 出しが存在するとき、交換機ＭＳＣは、この電話番号によって表示されたベース 基地ＢＴＳの領域の、若しくは、幾つかのベース基地を含んだ位置領域の、加入 者ターミナルに対するページングを開始する。加入者の位置はかなり永続的なも のであると仮定されているため、移動管理機能と位置更新は無線装置において必 ずしも必要とされない。しかしながら、無線装置には少なくとも１つの加入者デ ータベースが存在する。例えば、交換機ＭＳＣに関連したビジター位置レジスタ ＶＬＲ（このＶＬＲは交換機の領域に存在する加入者に関する情報を維持してい る）や、全ネットワークにおける加入者に関する情報が集中されたホーム位置レ ジスタＨＬＲである。 第２図は、本発明による加入者ターミナルＳＥとして使用することができる移 動電話を示す。ＳＥは、アンテナ３と、二重フィルタ２８、受信機２１、送信機 ２９、同期装置２７を有する。受信方向においては、Ａ／Ｄ変換機２２、検出機 ２３、インターリーブの解除（de-interleaving）２４、チャンネル・デコーダ ２５、音声コーダー２６、拡声器が、受信機２１に直列接続されている。送信方 向においては、変調器３０、ＴＤＭＡバーストの形成３１、インターリーブ（in terleaving）３２、チャンネル・コーダー３３、音声コーダー３４、マイクロフ ォンが、送信機の前に直列に接続されている。上述の全てのブロックが、全ての 外部境界および内部境界メッセージを処理する調時・制御装置３５によって制御 される。電源３は、全加入者ターミナルの動作電圧Ｖ_ccを、主として太陽光電池 若しくは集成装置によって提供される電源であるような外部電源から、或いは、 バックアップ電源として動作するバッテリ１０の電圧から、形成する。電源 ３はまた、外部電源が接続されたときにバッテリ１０の充電装置としても機能す る。電源３は、バッテリ１０の充電レベルや、その充電電流、及び／又は、外部 電源２の状態、を連続的に測定し、その試験結果を制御装置３５に報告する。受 信機２１は、無線経路を通じてベース基地から受信した信号レベルを測定し、こ の試験結果を制御装置３５に報告する。チャンネル・デコーダ２５は、例えば失 われた情報ブロックの数によってベース基地の制御チャンネルの信号の質を測定 し、この試験結果を制御装置３５に報告する。制御装置２５はこの試験結果を収 集し且つ分析する。制御装置３５は、これらの試験結果をユーザに対して加入者 ターミナルの表示装置（図示されていない）に表示し、もし幾つかの故障若しく は不調が検出された場合にはユーザに警告することができる。 本発明によれば、加入者ターミナルは試験結果を固定ネットワークに対して特 別のメッセージ、本明細書では試験報告メッセージと呼ばれる、で報告する。こ のメッセージは加入者ターミナルとベース基地の間に信号接続が確立されたとき にいつでも送信され得る。制御装置３５がバッテリ１０の状態における変化、バ ッテリの充電電流におけるブレーク、及び／又は、呼出し中の外部電源における 故障、を検出した場合、それは即座に試験報告メッセージを送信する。バッテリ の状態が変化した場合、その充電電流はブレークし、及び／又は、外部電源に故 障が存在する場合、若しくは、無線経路における測定が不調を表示した場合に、 加入者ターミナルが未使用状態であるとき、制御装置３５は、次の信号接続が確 立されたときに試験報告メッセージを発生し且つ送信する。通常状態の下では、 加入者ターミナルは試験結果を所定の時間間隔で固定ネットワークに送信する。 このため、加入者ターミナルの制御装置３５は特別のタイマーを備える。このタ イマーの時間切れによって新たな試験報告メッセージの送信を開始する。このタ イマーは好ましくは、加入者ターミナルの周期位置更新タイマー（periodicloca tion updating timer）であり、この場合は、タイマーが所定時間に到達したと きに、試験結果が位置更新手続の間に常に送信される。加入者ターミナルが固定 位置に存在するようなＷＬＬネットワークは、どの種類の周期位置更新手続をも 使用することを要しないが、この手続の機能は本発明に従って報告のために使用 され得る。 ベース基地ＢＴＳは加入者ターミナルＳＥによって送信された試験報告メッセ ージを受け取って、これらを交換機ＭＳＣに送る。交換機ＭＳＣは、試験結果を ネットワークの加入者データベースヘ、例えば、ビジター位置レジスタＶＬＲへ 送る。ビジター位置レジスタＶＬＲは、加入者ターミナルのバッテリの充電レベ ルや、それらの充電電流の状態、及び／又は、外部電源における不調に関する情 報、更に、加入者ターミナルによって測定された信号レベルや信号の質に関する 情報を保持する。この情報は通常の移動電話加入者の位置データと同じメカニズ ムによって保持することができるという利点を持つ。更に、試験結果を無線ネッ トワークの作業・保守センターＯＭＳＣへ送ることができるという利点もある。 ＶＬＲはまた、タイマー、好ましくは周期位置更新タイマー、を備える。周期位 置更新タイマーは、加入者ターミナルによって送信された２つの連続する試験報 告メッセージ間の未使用状態で経過する時間を制御する。従前の報告メッセージ の後の所定の時間内に試験報告メッセージが受信されない場合、ＶＬＲは、加入 者ターミナルに故障があるか若しくは不通であると仮定する。 第３図はＧＳＭシステムに適用することができる試験報告メッセージを示す。 メッセージの情報要素は、第１列から始まって、 Ａ線：トランザクション識別子およびプロトコル・ディスクリミネーター （protcol dicsriminator）、 Ｃ，Ｄ，Ｅ線：無線経路の試験結果であり、Ｃ線にあっては、情報要素の 長さ（長さ）、Ｄ線にあっては、試験時間における最も低い受信電源レベル（Ｃ Ｌ低）、Ｅ線にあっては、試験時間における信号の質を記述する最低値（例えば 、ダウンリンク信号接続無線カウンタＤＳＣ）（ＤＳＣ低）、 Ｆ，Ｇ，Ｈ線はバッテリ装置に関する試験結果を含む。Ｆ線は、情報要素 の長さ（長さ）を含み、Ｇ線はバッテリの状態（警告状態）、Ｈ線はバッテリの 充電レベル（充電レベル）を含む。 本明細書に関連するこれらの図および記述は本発明を説明することのみを意図 したものであって、無線装置や加入者ターミナルの詳細を本発明に従って本発明 の特許請求の範囲内で変更することは可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０４Ｑ 7/38 7605−5Ｊ Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９ Ｈ 【要約の続き】 レベルや信号の質に関する情報を保持する。本発明はま た、このようなシステムで使用される加入者ターミナル に関する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．無線局所ループを提供する無線装置であって、該システムは、少なくとも１ つの交換機（ＭＳＣ）と、少なくとも１つの加入者データベース（ＶＬＲ，ＨＬ Ｒ）と、複数のベース基地（ＢＴＳ）を含んだ固定ネットワークと、該固定ネッ トワークと無線経路を通じて通信を行う複数の加入者ターミナル（ＳＥ）とを備 え、ここで各加入者ターミナルは、無線受信機（２１，２２）と、バッテリ・バ ックアップ装置を有した電源（１０）と、ベース基地と加入者ターミナル間の無 線経路上における信号レベルと信号の質を測定する手段（２１，２５）と、電源 のバッテリ・バックアップ装置の充電レベルを測定する手段（３）を備えている ような、無線装置において、 前記加入者ターミナル（ＳＥ）は、バッテリ・バックアップ装置、及び／又は 、電源の状態に関する試験結果を所定の報告メッセージで所定の時間間隔で、若 しくは、所定の試験結果に応答して、固定ネットワークヘ送信するものであり、 無線ネットワークの前記少なくとも１つの加入者データベース（ＶＬＲ，ＨＬＲ ）は、バッテリの充電レベル、及び／又は、加入者ターミナルの電源の状態、に 関する情報、更に、加入者ターミナルによって測定された信号レベルや信号の質 に関する情報を保持していることを特徴とする無線装置。 ２．請求項１記載の無線装置において、前記加入者ターミナルは、試験結果の固 定ネットワークに対する送信を所定の時間間隔で開始するタイマー装置（３５） を備えたシステム。 ３．請求項１若しくは２のいずれかに記載の無線装置において、前記固定ネット ワークは、加入者ターミナルからの連続した報告メッセージの送信と送信の間の 時間間隔を測定するタイマー装置（ＶＬＲ）を備えるシステム。 ４．請求項２若しくは３のいずれかに記載の無線装置において、前記タイマー装 置は周期位置更新タイマーであって、前記報告メッセージは位置更新手続の間に 送信される無線装置。 ５．請求項１、２、３、若しくは４のいずれかに記載の無線装置において、前記 加入者ターミナルは、試験結果を評価し、この試験結果がバッテリ電源の充電レ ベルにおける本質的な変化、その充電電流におけるブレーク、及び／又は、 電源における故障、若しくは、無線経路の状態における変化、を示す場合には、 次の信号送信接続が確立された後に試験結果を固定ネットワークヘ即座に送信す る手段（３５）を備えた無線装置。 ６．請求項１〜５のいずれかに記載の無線装置において、前記報告メッセージは 、試験期間の間に測定された最低の信号レベル、試験期間の間に測定された最低 の信号の質、およびバッテリ電源の電流充電レベルを含む無線装置。 ７．無線局所ループを提供する無線装置のための加入者ターミナルであって、該 システムは、少なくとも１つの交換機（ＭＳＣ）と、少なくとも１つの加入者デ ータベース（ＶＬＲ，ＨＬＲ）と、複数のベース基地（ＢＴＳ）とを備えており 、前記加入者ターミナルは、無線経路を通じて固定ネットワークと通信を行って おり、また、該加入者ターミナルは、無線受信機（２１，２２）と、バッテリ電 源（１０）と、ベース基地と加入者ターミナル間の無線経路上における信号レベ ルと信号の質を測定する手段（２１，２５）と、バッテリ・バックアップ装置を 有した電源の充電レベルを測定する手段（３）を備えているような、加入者ター ミナルにおいて、 前記加入者ターミナルは、バッテリ・バックアップ装置、及び／又は、電源に 関する試験結果を所定の報告メッセージにおいて所定の時間間隔で、若しくは、 所定の試験結果に応答して、固定ネットワークヘ送信する加入者ターミナル。 ８．請求項７記載の加入者ターミナルにおいて、前記加入者ターミナルは、試験 結果の固定ネットワークに対する送信を所定の時間間隔で開始するタイマー装置 （３５）を備えた加入者ターミナル。 ９．請求項８に記載の加入者ターミナルにおいて、前記タイマー装置は周期位置 更新タイマーであって、前記報告メッセージは位置更新手続の間に送信される加 入者ターミナル。 10．請求項７、８、９のいずれかに記載の加入者ターミナルにおいて、前記加入 者ターミナルは、試験結果を評価し、この試験結果がバッテリ電源の充電レべル 若しくは無線経路の状態における本質的な変化を示す場合には、この試験結果を 固定ネットワークヘ即座に送信する手段（３５）を備えた加入者ターミナ ル。 11．請求項７、８、９、若しくは１０のいずれかに記載の加入者ターミナルにお いて、前記報告メッセージは、試験期間の間に測定された最低の信号レベル、試 験期間の間に測定された最低の信号の質、およびバッテリ電源の電流充電レベル を含む加入者ターミナル。