JPH06209488A - 無線通信システムのアーキテクチャ - Google Patents

無線通信システムのアーキテクチャ

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JPH06209488A
JPH06209488A JP5237680A JP23768093A JPH06209488A JP H06209488 A JPH06209488 A JP H06209488A JP 5237680 A JP5237680 A JP 5237680A JP 23768093 A JP23768093 A JP 23768093A JP H06209488 A JPH06209488 A JP H06209488A
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pbx
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William Keith Cline
ケイス クライン ウィリアム
James Joseph Fuentes
ジョセフ フエンテス ジェームス
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は無線通信サービスを提供する方法と
装置に関する。 【構成】 自動構内交換機（ＰＢＸ）のようなスイッチ
にはサービス総合ディジタル網（ＩＳＤＮ）端末と通信
するようになっており、ＩＳＤＮ信号メッセージをプロ
トコル変換器との間で送受する。プロトコル変換器はま
た無線基地局とも接続され、ＩＳＤＮプロトコル無線基
地局と通信するプロトコルの間でプロトコル変換を実行
する。セル基地は本質的に従来技術のモードで移動局に
対して無線接続を設定し、ＰＢＸは本質的に従来技術の
ＩＳＤＮ電話機制御プロトコルでセル基地への接続を設
定する。ＰＢＸは公衆交換電話網とＰＢＸの間あるいは
無線局の間の呼のためのＰＢＸ出力間に接続を設定する
ためにクラス５（中央局）の交換機に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来分野】本発明は無線通信方式、特に小規模で成長
可能な無線通信方式に関する。
【０００２】
【問題】移動局と呼ばれる無線通信端末もコストに関す
る大幅なブレークスルーの結果として過去１０年間に無
線通信ネットワークは極めて急速に成長した。このよう
な移動局は多くの形式で存在する。自動車に搭載されて
いるものもあれば、ポータブル局、ハンドヘルド局もあ
る。セルラー方式の原理によって、割当てられたスペク
トルについて実行できる無線通信の量は大幅に成長し、
これによって無線通信加入者の数は大幅に増加できるよ
うになった。
【０００３】顧客装置（セルラーシステムと通信する無
線トランシーバ）に大きなコストブレークスルーが生じ
た一方、確立されている交換局の管理と課金の手続きを
用いる顧客端末間の間に接続を設定するのに必要となる
交換局装置には同様のコスト上のブレークスルーは生じ
ていない。特に大規模システムではコストを低減したシ
ステムも設計されているが、小型で安価であるが成長可
能な無線交換システムは従来技術では存在していない。
【０００４】
【解決】移動通信制御スイッチとして中型の構内交換機
（ＰＢＸ）のような小規模な交換機を使用する本発明に
従えば、上述の問題が解決され、従来技術に対する進歩
が達成される。従来技術とは異なり、本システムはＰＢ
Ｘがセルラーシステムのセル基地とあたかもセル基地が
他のＰＢＸであるかのように通信することを許すアーキ
テクチャによって、システムをセルラー応用で使用する
のに適合させる。ＰＢＸとセル基地の間の通信は、サー
ビス総合ディジタル網（ＩＳＤＮ）の通信リンクで使用
されるような帯域外電話機制御（ＯＴＳＣ）プロトコル
を使ってシステムを通して実行される。ここでＯＴＳＣ
信号はＩＳＤＮとセル基地プロトコルの間を変換するプ
ロトコル変換器と通信する。次にＰＢＸはセル基地の個
々のチャネルが交換局の個々のチャネルとして伝送さ
れ、交換局において相互に、あるいは交換局によって取
扱かわれる地上電話機にあるいは公衆交換電話網に対す
る交換局からのトランクに接続されるように交換局（ク
ラス５）の交換機に接続される。
【０００５】一実施例においては、既設のセル基地であ
るセル基地はＩＳＤＮ接続のデータリンク部に挿入され
たプロトコル変換器からのデータ通信を受信し、プロト
コル変換器はＰＢＸから受信された信号をＩＳＤＮプロ
トコルからセル基地によって受理されるプロトコルに変
換し、セル基地から受信されたデータメッセージをセル
基地プロトコルからＩＳＤＮプロトコルに変換する。Ｉ
ＳＤＮプロトコルの代りに、電話機を制御する任意の他
のＯＴＳＣプロトコルを利用することができる。有利な
ことに、このような構成によってＰＢＸはＩＳＤＮ接続
を設定するように実装されているのと同一の方法で、セ
ルラー接続を設定することができる。
【０００６】本発明の特定の一実施例においては、ＰＢ
Ｘをセル基地に接続するのに複数のＢチャネルとひとつ
のＤチャネルを伝送する１次群インタフェースが使用さ
れ、この場合にはプロトコル変換器はＤチャネルのメッ
セージを変換する。複数の１次群速度インタフェースで
単一のＤチャネルを共用することもでき、これは設備非
対応信号（ＮＦＡＳ）として知られる構成となる。有利
なことに、プロトコル変換器は少数のデータチャネルと
だけ通信すれば良い。有利なことに既存のＰＢＸ、セル
基地、ＩＳＤＮプロトコル、セル基地プロトコルが使用
されるから、本発明の実装は直接的である。
【０００７】ＰＢＸはＡＴ＆Ｔ社の５ＥＳＳ（登録商
標）のようなクラス５の交換局（中央局）に接続されて
いて相互接続、課金および音声メール、この交換局によ
って取扱かわれていない移動電話機あるいは地上電話機
にアクセスするために公衆交換ネットワークにアクセス
するというような複雑な呼機能を実行する。クラス５の
交換局はこれらのＰＢＸに接続されている移動局相互あ
るいは公衆交換電話網への相互接続を実行するために複
数のＰＢＸに接続されている。この代りに、ＰＢＸは相
互接続と課金を実行するステップバイステップシステム
のような極めて簡単なクラス５の交換機に接続しても良
い。
【０００８】このようなシステムの成長は簡単である。
第１にセル基地の容量はその最大まで大きくできる。次
にひとつのＰＢＸの制御下にある追加のセル基地を追加
できる。次にセル基地と共に他のＰＢＸを追加できる。
最後に米国特許４，３２７，４９９に述べられたオート
プレックス（登録商標）１０００システムをＰＢＸとセ
ル基地を制御する制御処理コンプレックスを追加するよ
うにして形成するか、あるいはＰＢＸをプロトコル変換
器を使わずに直接セル基地と通信できる移動通信交換機
に置換えれればよい。
【０００９】
【詳細な説明】図１は本発明の動作を示すブロック図で
ある。無線基地１０は無線チャネル２を経由して移動局
１と通信する。本願ではオートプレックスシリーズＩMo
D ＩＩセル基地のようなセル基地を使用できる。もしヨ
ーロッパ移動通信グローバルシステム（ＧＳＭ）標準プ
ロトコルが必要であれば、異なるセル基地を使用でき、
あるいはもっと進んだシリーズＩＩのセル基地も使用で
きる。セル基地はマルチプレクサ３５によって、ひとつ
あるいはそれ以上の１次群速度ＩＳＤＮ（ＰＲＩ−ＩＳ
ＤＮ）通信チャネル３１、３２、３３によって構内交換
機（ＰＢＸ）３０に接続されている。ＩＳＤＮプロトコ
ルは有利な一実施例のために選択された帯域外電話機制
御（ＯＴＳＣ）プロトコルである。ＰＢＸ３０はプロト
コル変換器３０に接続され、これは機能的にＰＢＸ３０
で使用されるＰＲＩのＤチャネルのＩＳＤＮプロトコル
信号とセル基地１０と通信するためのＬＡＰＢで伝送さ
れるセル基地のプロトコルの信号を変換する。マルチプ
レクサ３５はＰＲＩ信号からセル制御チャネルを分離
し、これらのセル基地制御チャネル信号をデータリンク
３３を経由してセル基地１０に送る。一例として、マル
チプレクサにはテラボ社によって製造されるクロスネッ
ト４４２のようなものを使用できる。ＮＣＲ社によって
製造されるＮＣＲ３３３０４８６に基付くコンピュータ
をプロトコル変換器（ＰＣ）として使用できる。ＮＣＲ
社のコンピュータにはＰＣに対するＰＲＩ接続を行なう
ためにＡＴ＆Ｔ社のユニプリズムＰＲＩボードのような
インタフェースボードを装備しなければならない。セル
基地１０はデータリンク３８を経由して制御信号を受信
し、その応答と、それによって送信されるデータメッセ
ージをデータリンクを経由して送信する。プロトコル変
換器はＣＣＩＴＴＱ、９３１呼制御メッセージで指定さ
れたＩＳＤＮ呼メッセージ集合とセル基地によって要求
されるメッセージ集合を変換する。このメッセージ集合
は独自のものであっても良いし、ヨーロッパの無線通信
のＧＳＭ標準のような標準に準拠するものであっても良
い。
【００１０】ＰＢＸ３０はＰＲＩ上のＤチャネルあるい
はＢチャネルの信号のみを受信する。セル基地プロトコ
ルの制御チャネルを受信するためには、これは入来Ｂチ
ャネル上のそのような信号を受信し、そのＢチャネルを
プロトコル変換器２０に送信する。プロトコル変換器は
Ｂチャネルで受信された信号をＩＳＤＮのＤチャネル信
号に変換し、この信号をＰＢＸを制御するためにＰＢＸ
に送信する。ＭＵＸ３５はセル基地制御信号を伝送する
Ｂチャネルをデータリンク３８からＰＲＩ３３のデータ
流に多重化する。ＰＢＸがＤチャネル信号をプロトコル
変換器に送ったときもセル基地に伝送するためのセル基
地制御信号に変換するために等価な動作が行なわれる。
【００１１】ＰＢＸ３０はまた４７のようなひとつある
いはそれ以上のＰＲＩ設備によってひとつあるいはそれ
以上のセル基地に、ラインあるいはトランクのような設
備によってクラス５の交換局４５に接続されている。交
換局４５は交換局４５によって取扱かわれている地域外
の電話機および移動局にアクセスするための公衆交換電
話網４６への接続用である。交換局４５はまたラインお
よびトランクによってＰＢＸ５２に接続されており、追
加のセル基地（図示せず）および線４２を経由して接続
されている電話機４８のような複数個の地上電話機を取
扱かう。クラス５の交換局への接続４３はライン設備、
ひとつあるいはそれ以上のＰＲＩ設備あるいはディジタ
ルに搬送トランク設備を通しても良いが、ラインインタ
フェースは特に旧式の交換局のときにはＰＢＸと交換局
の間の通信には最も自然であり、交換局における課金を
簡略化する。ある種の実施例においては、交換局はＡＴ
＆Ｔ社の１ＡＥＳＳ（登録商標）のようなプログラム制
御交換機で良く、有利な実施例では５ＥＳＳ交換機のよ
うなプログラム制御ディジタル交換機である。ひとつの
特定の有利な実施例においては、ＰＢＸは各々の無線局
ごとにラインインタフェースを有し、接続が設定された
ときに対応するラインインタフェースに対して各々のこ
のような電話機を接続する。これによって中央局４５の
ラインインタフェースの他端で、無線局は自動的に識別
される。
【００１２】有利な一実施例においては、ＰＢＸはＡＴ
＆Ｔ社製のシステム７５デフィニティ（登録商標）ＰＢ
Ｘである。この実施例における要求はＰＢＸがＰＲＩイ
ンタフェースを用いてＩＳＤＮ電話機と通信できるよう
にすることである。
【００１３】ＰＢＸはセル基地に現在関連している移動
局の空塞状態を追尾する。移動局の切断が検出されたと
きには、セル基地はデータリンク３８を経由して切断メ
ッセージを送信する。ＰＣはこの切断メッセージを変換
して、ＩＳＤＮ切断メッセージを形成し、これによって
そのＢチャネルとそれに関連した無線チャネルを利用可
能にし、移動局の空塞状態を空きにする。
【００１４】図２は無線発信呼を設定する場合にプロト
コル変換器によって実行される動作を図示している。セ
ル基地１０は移動局１からのそれが発呼したいとする希
望を検出し、移動局から発生した被呼者のダイヤル数字
を受信する。セル基地１０はＰＣ２０に対してメッセー
ジ２０１を送る。このメッセージは起呼本電話機の番
号、被呼番号およびその呼に使用するに適したアンテナ
の方向の表示を含んでいる。移動局は現在割当てられた
指向性アンテナに対応する設定チャネルを拾う。次にＰ
ＣはＰＢＸ３０に対して被呼電話番号と発呼者の識別情
報を含む設定メッセージ２０５を送信する。ＰＢＸは発
信移動局番号を割当てられたアンテナ面を取扱かうＰＲ
Ｉのグループと関連付ける。動作ブロック２０６に示す
ように、ＰＢＸ３０は次に識別された指向性アンテナに
使用するに適したＢチャネルを選択し、ＰＲＩ３３のＤ
チャネルを通して、選択されたＢチャネルを識別した呼
プロシードメッセージ２０７を送信する。動作ブロック
２０９においては、ＰＣ２０はＢチャネルの番号を無線
番号に翻訳し、セル基地に対して移動局設定メッセージ
２１１を送信し、選択されたＢチャネルと移動局１の間
の通信を設定する。このような無線通信の設定を確認し
たセル基地１０は次にプロトコル変換器２０に対して音
声回線確認メッセージ２１３を返送する。
【００１５】この間、ＰＢＸ３０は被呼電話番号を含む
出接続を要求している（信号２１８）。交換局４５は出
接続を設定する（動作ブロック２１９）。この動作はも
し呼が中央局で取扱かわれる２つの移動局の間の呼であ
れば、図３に説明するように実際には入来呼の開始であ
ることもある。ＰＢＸは一連のコールプログレスメッセ
ージ２１５をＰＣに送信し、これは接続のステータスを
追跡することになる。接続が設定されたとき、呼び出し
メッセージ２１７がＰＢＸ３０からＰＣ２０に送られ、
被呼者が呼び出し中であることを知らせる。発呼加入者
は可聴音を聴く。先方の加入者が呼に応答したとき、こ
の応答は交換局で検出され（動作ブロック２２０）、交
換局は応答をＰＢＸに知らせる（信号２２１）。次にＰ
ＢＸ３０はＰＣ２０に対して接続メッセージ２２２を送
信する。これに応答して、ＰＣ２０は接続が通話状態に
あることを記録する（動作ブロック２２３）。
【００１６】図３は無線着信呼を図示している。動作ブ
ロック３０１は交換局が入来あるいは発信呼を受信した
ことを示している。交換局はＰＢＸに対して入来呼が受
信されたことを知らせ、着信局のデイレクトリ番号を送
信する（信号３０２）。ＰＢＸはディレクトリ番号をプ
ロトコル変換器との通信に使用する適切なＤチャネルに
翻訳する（動作ブロック３０３）。次にＰＢＸはこの通
話に使用するＢチャネルを選択する（動作ブロック３０
５）。この実施例においては、各ＰＲＩはひとつのセル
基地セクタだけの無線トランシーバを取扱かうが、ひと
つのセクタでいくつかのＰＲＩを用いても良い。次にＰ
ＢＸは被呼本電話機の番号、接続に使用するＢチャネル
の番号を含む設定メッセージを送信する（動作ブロック
３０７）。ＰＣ２０はＢチャネル番号を無線番号に翻訳
し（動作ブロック３０９）、これに応答して呼プロセス
プロシードメッセージ３１１をＰＢＸに返送する。次に
ＰＣ２０はデータリンク３８を通してセル基地１０に送
信されるメッセージによって移動局をページングするこ
とを要求する。セル基地１０は移動局をページングし、
もし移動局からの適切な応答があればページ応答メッセ
ージ３１５をＰＣ２０に返送する。ＰＣは次に選択され
たＢチャネルと移動局の間の接続を設定することをセル
基地に要求する移動局設定メッセージ３１９を送信し、
接続は被呼移動局が応答するかどうかを判定するために
監視される。ＰＣはまた呼び出しメッセージをＰＢＸに
送り、発呼加入者が可聴リンギング音を受信するように
する。無線端末が呼に応答したときに（動作ブロック３
２２）、応答メッセージ３２３がセル基地からＰＣに送
られる。ＰＣはＰＢＸが被呼者への接続を完成すること
を要求し、可聴リンギング音の接続を除くために接続メ
ッセージ３２３を通す。この仕事を完成したあと、ＰＢ
ＸはＰＣに接続確認メッセージ３２７を返送し、ＰＣは
この接続について通話中状態を記録する。
【００１７】中央局は任意の標準の中央局−ＰＢＸ伝送
・信号設備を通してＰＢＸに接続することができる。Ｐ
ＢＸと交換局の間で共通線信号装置を使用することによ
ってシステムの融通性が向上する。
【００１８】このようなシステムの成長は直接的であ
る。セル基地の容量が最大にまで増大すると、ひとつの
ＰＢＸの制御下に追加のセル基地が追加される。次にセ
ル基地と共に他のＰＢＸを追加しても良い。最後に米国
特許４，８２７，４９９号に述べられたようなオートプ
レックス１０００システムがＰＢＸとセル基地を制御す
るための制御処理コンプレックスを追加することによっ
て形成されるか、あるいはプロトコル変換器を使用しな
いで直接セル基地と通信できる移動通信交換機に置き換
えられる。
【００１９】この特定の実施例はＩＳＤＮプロトコルと
ＰＢＸに対するＩＳＤＮのＰＲＩインタフェースを例示
している。その利点はＰＢＸはあたかもセル基地がＰＢ
Ｘに対するＩＳＤＮ接続で扱われているようにＰＣを通
してセル基地にインタフェースできることである。電話
機を制御するためのＰＢＸに対する帯域外信号が可能な
任意の他の構成でもこの要求を満足することができる。
【００２０】上述の説明は単に本発明の有利な実施例で
あることを理解されたい。本発明の範囲を逸脱すること
なく、当業者には種々の他の構成を考えることができ
る。本発明は添付の特許請求の範囲による規定によって
のみ制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作を示すブロック図である。
【図２】入来および出力呼の設定のステップを示すフロ
ー・メッセージ図である。
【図３】入来および出力呼の設定のステップを示すフロ
ー・メッセージ図である。
【符号の説明】
１０ 無線基地局 ２０ プロトコル変換手段 ３０ 通信交換機 ４０ 中央局
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス ジョセフ フエンテス アメリカ合衆国 60010 イリノイズ，サ ウス バーリントン，ビーチナット ドラ イヴ 41

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 公衆交電電話網への接続のための中央局
    交換機（中央局）と、 通信交換機（スイッチ）と、 無線基地局と、 無線基地局との間で信号を送受信するセル基地制御プロ
    トコルと帯域外電話機制御（ＯＴＳＣ）プロトコルの間
    を変換するプロトコル変換手段とを含む無線通信システ
    ムにおいて、 該スイッチは該セル基地と複数個の第１の通信リンクに
    よって接続されており、 該スイッチは該プロトコル変換手段を経由してデータリ
    ンク手段によって該セル基地に接続されており、 該中央局は該スイッチと複数個の第２の通信リンクによ
    って接続されており、 該中央局は該第２の通信リンクの間の接続を設定するた
    めと、該第２の通信リンクのひとつと該公衆交換電話網
    との間の接続を設定するためにあり、 該スイッチはＯＴＳＣプロトコルに信号メッセージを該
    プロトコルに変換手段に送り、該プロトコル変換手段は
    該ＯＴＳＣプロトコル信号メッセージを該セル基地に送
    信するためのセル基地制御プロトコルメッセージに変換
    して、該セル基地を制御し、 該セル基地はセル基地制御プロトコルに信号メッセージ
    を該プロトコル変換手段に送り、該プロトコルに変換手
    段は該セル基地制御プロトコル信号メッセージをＯＴＳ
    Ｃプロトコル信号メッセージに変換して該セル基地に送
    信することを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    複数個の第２のリンクは該中央局で複数のラインインタ
    フェースに接続されていることを特徴とする無線通信シ
    ステム。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    スイッチは構内交換機であることを特徴とする無線通信
    システム。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のシステムにおいて、複
    数個の第２の通信リンクは複数個のＰＢＸトランクから
    成ることを特徴とする無線通信システム。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    ＯＴＳＣプロトコルはサービス総合ディジタル網プロト
    コルであることを特徴とする無線通信システム。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    中央局はプログラム制御交換機であることを特徴とする
    無線通信システム。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載のシステムにおいて、該
    中央局はディジタル交換機であることを特徴とする無線
    通信システム。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    中央局はステップバイステップ交換機であることを特徴
    とする無線通信システム。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載のシステムにおいて、該
    中央局はさらに複数の地上電話ラインに接続されている
    ことを特徴とする無線通信システム。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載のシステムにおいて、
    該中央局は課金記録を行なうことを特徴とする無線通信
    システム。
JP5237680A 1992-09-25 1993-09-24 無線通信システムのアーキテクチャ Withdrawn JPH06209488A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US95106492A 1992-09-25 1992-09-25
US951064 1992-09-25

Publications (1)

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JPH06209488A true JPH06209488A (ja) 1994-07-26

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ID=25491207

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5237680A Withdrawn JPH06209488A (ja) 1992-09-25 1993-09-24 無線通信システムのアーキテクチャ

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US (1) US5655001A (ja)
EP (1) EP0589619A3 (ja)
JP (1) JPH06209488A (ja)
CN (1) CN1086075A (ja)
CA (1) CA2099738C (ja)
FI (1) FI934206A7 (ja)

Cited By (1)

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