專利名稱：無線通信裝置、特別系統(tǒng)及通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)后與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件的無線通信裝置、采用該無線通信裝置的特別系統(tǒng)及通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，由便攜電話、個人計算機、PDA等的無線通信裝置構(gòu)成移動臺，這些移動臺與基站之間的數(shù)據(jù)傳送以無線方式進行。另外，在各移動臺間進行語音通話或數(shù)據(jù)通信時，如圖20所述，經(jīng)由基站(Base Station)進行數(shù)據(jù)的交換。作為采用這種移動通信的通信方式，已知例如GSM(Global System for MobileCommunications)或WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)等。
另外，在上述移動通信網(wǎng)絡(luò)中，移動臺與基站間的通信為雙向，其通信方式成為同時進行收發(fā)的雙工方式。雙工方式有如圖21所述，由移動臺到基站的上行線路(Uplink)與由基站到移動臺的下行線路(Downlink)上采用不同波段的FDD(Frequency Division Duplex)方式；以及上行線路與下行線路的波段相同但以非常短的時間切換上下行線路的TDD(Time Division Duplex)方式。在TDD方式中，1幀被分割成多個(例如為15)時隙，在各時隙上分配上行線路和下行線路中任一個。圖22示出采用該TDD方式作為雙工方式的TDD-CDMA(CodeDivision Multiple Access)的幀結(jié)構(gòu)，在該TDD-CDMA方式中，分配給上行線路與下行線路的時隙比率或排列可根據(jù)業(yè)務(wù)量等適當(dāng)設(shè)定。
另一方面，作為基于無線的近距離數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，已知有特別網(wǎng)絡(luò)。在該特別網(wǎng)絡(luò)中，如圖23所述，可不經(jīng)由基站而在電波傳播的范圍內(nèi)用各無線通信裝置進行直接通信。因此，依據(jù)特別網(wǎng)絡(luò)，具有不需要基站或接入點，即使在不具備這樣的通信設(shè)備的場所，也能簡便地建立網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點。用以建立這樣的特別網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)，提出例如藍牙(Bluetooth)或無線LAN(IEEE802.11x)等。
無線LAN的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)中提供在與有線網(wǎng)絡(luò)連接的接入點和無線通信裝置之間進行通信的基本架構(gòu)模式(Infrastructure Mode)，以及在無線通信裝置之間進行直接通信的特別模式(Ad Hoc Mode)兩種，基本架構(gòu)模式采用星型網(wǎng)絡(luò)拓樸，特別模式采用網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)拓樸。
另一方面，藍牙中采用星型網(wǎng)絡(luò)拓樸，以稱為主設(shè)備(master)的無線通信裝置為中心，可連接多個稱為從屬設(shè)備(slave)的無線通信裝置。該藍牙中對整個網(wǎng)絡(luò)的控制與管理由主設(shè)備進行，各從屬設(shè)備之間的通信經(jīng)由主設(shè)備來進行。
但是，在上述無線LAN中，其在特別模式中可同時進行通信的節(jié)點數(shù)(無線通信裝置的數(shù)量)僅限于兩個節(jié)點，因此線路的利用效率非常低，此外還存在線路容量或通信速度低的問題。
另一方面，藍牙中所有業(yè)務(wù)量(控制信號和數(shù)據(jù)信號)經(jīng)由主設(shè)備，因此實現(xiàn)通信高效率化，此外還存在主設(shè)備成為瓶頸的缺點。另外，構(gòu)成為使多個從屬設(shè)備與主設(shè)備按時分割方式進行通信，因此提高整個網(wǎng)絡(luò)的線路容量或通信速度自然有界限。
另外，一直以來，由于上述特別網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)絡(luò)上采用不同通信方式，要實現(xiàn)可與這兩個網(wǎng)絡(luò)連接的無線通信裝置，存在無線通信裝置的結(jié)構(gòu)自然變復(fù)雜，且相應(yīng)地成本也增大的問題。
還有，從一方網(wǎng)絡(luò)(例如，特別網(wǎng)絡(luò))到另一方網(wǎng)絡(luò)(例如，移動通信網(wǎng)絡(luò))切換連接目標(biāo)時，由于兩個網(wǎng)絡(luò)的通信方式不同，存在越區(qū)切換(hand-over)需要時間的問題。
另外，隨著近年以TCP/IP為基礎(chǔ)的IP網(wǎng)絡(luò)的普及，其IP網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)或特別網(wǎng)絡(luò)的無接縫統(tǒng)一成為課題，強烈需求通過統(tǒng)一這些網(wǎng)絡(luò)來提高網(wǎng)絡(luò)利用的效率性及經(jīng)濟性。
發(fā)明的公開本發(fā)明鑒于上述課題構(gòu)思而成，其第一目的在于提供可實現(xiàn)特別網(wǎng)絡(luò)的通信的高效率化，并可提高整個網(wǎng)絡(luò)的線路容量及通信速度的無線通信裝置和特別系統(tǒng)。
本發(fā)明的第二目的在于提供具有可與特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)這兩個網(wǎng)絡(luò)連接的功能，同時不會使裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且可避免成本增大，而且能夠平滑地進行連接網(wǎng)絡(luò)的切換的無線通信裝置。
本發(fā)明的第三目的在于提供無需花很大成本，也能實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)、特別網(wǎng)絡(luò)及IP網(wǎng)絡(luò)的無接縫統(tǒng)一，從而提高網(wǎng)絡(luò)利用效率性及經(jīng)濟性的通信系統(tǒng)和無線通信裝置。
本發(fā)明的第一形態(tài)為了達成上述第一目的的本發(fā)明第一形態(tài)的無線通信裝置如權(quán)利要求1所示，是設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件的無線通信裝置，其特征在于將管理整個上述特別網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置作為主設(shè)備，將在該主設(shè)備的管理下進行無線通信的無線通信裝置作為從屬設(shè)備，上述特別通信部件中設(shè)有探索上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在上述主設(shè)備，基于該探索結(jié)果，將該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之一的節(jié)點種類設(shè)定部件；該無線通信裝置的節(jié)點種類被設(shè)定為上述從屬設(shè)備時，與上述主設(shè)備之間收發(fā)控制信號，從而取得與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之間通信所需的設(shè)定信息并存儲在存儲部件的設(shè)定信息取得部件；以及根據(jù)由上述主設(shè)備取得的上述設(shè)定信息，在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之間直接進行數(shù)據(jù)信號的收發(fā)的數(shù)據(jù)信號傳送部件。
具體地說，作為上述無線通信裝置，例如有便攜電話、PDA(Personal Digital Assistance)或個人計算機等的信息終端及這些信息終端的外圍設(shè)備(例如耳機、打印機、鼠標(biāo)、顯示器)等。
另外，控制信號(control signal)指的是建立及維持管理特別網(wǎng)絡(luò)時在主設(shè)備/從屬設(shè)備之間交換的控制用信號，該控制信號包括例如附加了通信對方的識別信息、QoS(Quality of Service)、安全級別等信息的信號。另一方面，數(shù)據(jù)信號(data signal)指的是在與特別網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點間交換的數(shù)據(jù)用信號，包括上述控制信號以外的所有信號。
另外，“通信所需的設(shè)定信息”包含通信用的擴頻碼、時隙等通信信道有關(guān)的信息。
另外，上述節(jié)點種類設(shè)定部件在設(shè)定節(jié)點種類時，進行以下處理(1)將通信模式切換到特別模式的模式切換處理；(2)測定從主設(shè)備發(fā)射的導(dǎo)頻信號的導(dǎo)頻信號測定處理；以及(3)導(dǎo)頻信號測定處理的結(jié)果為可檢出導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備，而未能檢出導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備的節(jié)點種類設(shè)定處理等。還有，在節(jié)點種類設(shè)定處理中，當(dāng)節(jié)點種類被設(shè)定為從屬設(shè)備時，利用公共信道(Common Channel)進行定期將節(jié)點信息發(fā)送給主設(shè)備的處理，當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備時，進行按每個預(yù)定周期重復(fù)發(fā)送導(dǎo)頻信號的處理和監(jiān)視來自從屬設(shè)備的通信請求的處理等。
即，上述特別通信部件如權(quán)利要求2所示，設(shè)有當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為上述主設(shè)備時，在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各從屬設(shè)備之間收發(fā)控制信號，并收集各從屬設(shè)備的節(jié)點信息的節(jié)點信息收集部件；基于收集的各從屬設(shè)備的節(jié)點信息，更新與上述特別網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息并存儲在存儲部件的網(wǎng)絡(luò)信息更新部件；以及將上述網(wǎng)絡(luò)信息向上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備分配的網(wǎng)絡(luò)信息分配部件。
這里，上述節(jié)點信息包括對成為特別網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的各無線通信裝置分別設(shè)定的識別信息(ID)或地址等。
上述網(wǎng)絡(luò)信息包括上述節(jié)點信息，此外還包括與網(wǎng)絡(luò)資源有關(guān)的信息(例如使用頻率、擴頻碼、時隙等)、QoS的參數(shù)等。
還有，上述特別通信部件如權(quán)利要求3所示，可構(gòu)成為設(shè)有由上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從屬設(shè)備接受了通信請求時，基于存儲在上述存儲部件中的網(wǎng)絡(luò)信息，進行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，并將該網(wǎng)絡(luò)資源的分配被指定的設(shè)定信息向發(fā)出通信請求的從屬設(shè)備發(fā)送的設(shè)定信息發(fā)送部件，上述網(wǎng)絡(luò)信息更新部件基于上述設(shè)定信息更新網(wǎng)絡(luò)信息并存儲在存儲部件，上述網(wǎng)絡(luò)信息分配部件將更新后的上述網(wǎng)絡(luò)信息向上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備分配。
另外，本發(fā)明第一形態(tài)的無線通信裝置如權(quán)利要求4所示，最好設(shè)有以TDD-CDMA方式與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站進行通信的移動通信部件，上述特別通信部件在上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信時采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式。
這里，TDD-CDMA指的是雙工方式采用TDD(Time DivisionDuplex)方式的CDMA(Code Division Multiple Access)。CDMA是采用頻譜擴展方式的多路訪問方式之一，是稱為碼分多址的通信方式。CDMA包括用單一載波進行傳送的單載波方式和為了減輕衰弱影響而使用多個載波的多載波方式。另外，TDD方式是在由移動臺到基站的上行線路和由基站到移動臺的下行線路上使用同一波段，以非常短的時間切換上下行線路的雙工方式。作為TDD-CDMA，例如有按3GPP(3rd Generation Partnership Project)標(biāo)準(zhǔn)化的TD-CDMA等。
另外，為了達成上述第一目的的本發(fā)明第一形態(tài)的特別系統(tǒng)如權(quán)利要求5所示，是設(shè)管理整個網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置為主設(shè)備，在該主設(shè)備的管理下進行無線通信的無線通信裝置為從屬設(shè)備時，由這些主設(shè)備和從屬設(shè)備構(gòu)成的特別系統(tǒng)，其特征在于上述主設(shè)備中設(shè)有在上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備之間收發(fā)控制信號，并收集各從屬設(shè)備的節(jié)點信息的節(jié)點信息收集部件；基于收集到的各從屬設(shè)備的節(jié)點信息，將與上述特別網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息更新并存儲在存儲部件中的網(wǎng)絡(luò)信息更新部件；在由上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從屬設(shè)備接受通信請求時，基于上述存儲部件中存儲的網(wǎng)絡(luò)信息，進行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，并將該網(wǎng)絡(luò)資源的分配被指定的設(shè)定信息向發(fā)出通信請求的從屬設(shè)備發(fā)送的設(shè)定信息發(fā)送部件；以及將上述網(wǎng)絡(luò)信息分配給上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息分配部件，且上述從屬設(shè)備中設(shè)有將從上述主設(shè)備取得的網(wǎng)絡(luò)信息存儲的存儲部件；在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述主設(shè)備或其它從屬設(shè)備開始通信時，通過向上述主設(shè)備發(fā)送通信請求，取得上述設(shè)定信息的設(shè)定信息取得部件；以及根據(jù)從上述主設(shè)備取得的設(shè)定信息和上述網(wǎng)絡(luò)信息，與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述主設(shè)備或其它從屬設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)信號的收發(fā)的數(shù)據(jù)信號傳送部件。
上述特別系統(tǒng)如權(quán)利要求6所示，可構(gòu)成為作為傳送上述控制信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，形成以上述主設(shè)備為中心的星型無線網(wǎng)絡(luò)，而作為傳送上述數(shù)據(jù)信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，形成網(wǎng)型無線網(wǎng)絡(luò)。
依據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)，根據(jù)主設(shè)備/從屬設(shè)備之間控制信號的交換，通信所需的設(shè)定信息由主設(shè)備提供到從屬設(shè)備，基于該設(shè)定信息，特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)信號的收發(fā)直接在節(jié)點間(從屬設(shè)備和從屬設(shè)備、從屬設(shè)備和主設(shè)備)進行。結(jié)果，傳送上述控制信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式成為以主設(shè)備為中心的星型無線網(wǎng)絡(luò)，且傳送上述數(shù)據(jù)信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式成為網(wǎng)型無線網(wǎng)絡(luò)。因而，可在多個節(jié)點間同時進行通信(數(shù)據(jù)信號的收發(fā))，從而，能夠改善特別網(wǎng)絡(luò)的通信效率，并能提高整個網(wǎng)絡(luò)的線路容量及通信速度。
另外，能夠提供其網(wǎng)絡(luò)的建立和維持管理容易，且可升級的靈活的無線網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的第二形態(tài)為達成上述第二和第三目的的本發(fā)明第二形態(tài)的通信系統(tǒng)如權(quán)利要求7所示，是在移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站和構(gòu)成移動臺的無線通信裝置之間的通信方式上采用TDD-CDMA方式，同時在上述無線通信裝置上設(shè)置與其周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)后與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件，其通信方式采用與移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段的通信系統(tǒng)，其特征在于在上述無線通信裝置上，作為無線接口設(shè)有用以與上述基站進行通信的第一接口、用以與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信的第二接口以及對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的第三接口，同時作為客戶機可與IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器連接地構(gòu)成該無線通信裝置，在上述認證服務(wù)器上設(shè)置用以與移動通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬位置寄存器進行通信的接口。
這里，“構(gòu)成移動臺的無線通信裝置”有例如便攜電話、具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)的連接功能的PDA、個人計算機等信息終端等。
另外，“周圍存在的其它無線通信裝置”有上述那樣具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)的連接功能的無線通信裝置，此外還包括例如不具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)的連接功能的信息終端(計算機、PDA等)、信息終端的外圍設(shè)備(例如耳機、打印機、鼠標(biāo)、顯示器)等。這些無線通信裝置至少具有與在電波到達范圍內(nèi)的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，并在該特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無線通信裝置之間互相通信的功能。
即，上述特別通信部件檢出具有上述那樣的功能的周圍的其它無線通信裝置，由特定無線通信裝置(主設(shè)備)取得與這些無線通信裝置相關(guān)的信息(例如ID、節(jié)點種類等節(jié)點信息，與擴頻碼、時隙等通信信道相關(guān)的信息等)并存儲在存儲部件中，在進行以上處理后，利用由特定無線通信裝置(主設(shè)備)分配的通信信道，與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置互相進行通信。
另外，作為IP網(wǎng)絡(luò)，有例如互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)。該IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器在無線通信裝置訪問IP網(wǎng)絡(luò)時，由無線通信裝置取得使用者信息(使用者的識別信息或密碼)，基于該使用者信息驗證使用者的合法性，驗證的結(jié)果，若確認了使用者的合法性，則許可訪問到IP網(wǎng)絡(luò)，而未確認到使用者的合法性時，拒絕訪問IP網(wǎng)絡(luò)。作為合法性的驗證方法有認證服務(wù)器從歸屬位置寄存器(HLR)取得與使用者信息對應(yīng)的認證數(shù)據(jù)(例如，隨機數(shù)或私有密鑰，或以這些數(shù)據(jù)作為變量的函數(shù)值等)，基于上述認證數(shù)據(jù)驗證使用者的合法性的方法；認證服務(wù)器向歸屬位置寄存器請求驗證合法性，并被告知其結(jié)果的方法，可采用任一方法。
另外，為達成上述第二和第三目的的本發(fā)明第二形態(tài)的通信系統(tǒng)如權(quán)利要求8所示，其特征在于設(shè)有移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站；與上述基站以TDD-CDMA方式進行通信的無線通信裝置；在上述無線通信裝置訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)由上述基站接收上述無線通信裝置的使用者信息，基于上述使用者信息驗證上述無線通信裝置的使用者合法性的管理裝置；以及構(gòu)成IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器，上述無線通信裝置設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)后與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件，該特別通信部件在與上述其它無線通信裝置通信時，采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段，同時具有對上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼功能，還有，上述無線通信裝置構(gòu)成為作為客戶機可連接到上述認證服務(wù)器，在經(jīng)由上述認證服務(wù)器連接到IP網(wǎng)絡(luò)時，將上述使用者信息向上述認證服務(wù)器發(fā)送，上述認證服務(wù)器設(shè)有用以與上述管理裝置連接的接口，在從上述無線通信裝置接收了上述使用者信息時，與上述管理裝置合作驗證上述使用者的合法性，驗證的結(jié)果，若確認上述使用者的合法性，則許可上述無線通信裝置連接到IP網(wǎng)絡(luò)。
另外，為達成上述第二和第三目的的本發(fā)明第二形態(tài)的無線通信裝置如權(quán)利要求9所示，與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，用TDD-CDMA方式、TDD-TDMA方式及TDD-OFDM方式中的任一通信方式與上述其它無線通信裝置進行通信，同時采用相同的通信方式及波段，與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站進行通信的無線通信裝置，其特征在于設(shè)有對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼部件，同時作為無線接口設(shè)有用以與上述基站進行通信的第一接口、用以與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置進行通信的第二接口以及對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站間的通信進行中繼的第三接口。
這里，TDD-TDMA是雙工方式中使用TDD方式的TDMA(TimeDivision Multiple Access時分多路訪問)，TDMA是將同一波段按較短時間輪流由多個發(fā)送者公用的多路訪問方式。采用該TDD-TDMA的有例如PHS(Personal Handyphone System)等。另外，TDD-OFDM方式是其雙工方式使用TDD方式的OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing正交頻分復(fù)用)，OFDM是將按每個經(jīng)調(diào)制的頻譜強度成為0的頻率間隔(使各頻譜互相正交)排列多個載波的傳送方式。該傳送方式中按每個發(fā)送者分配一個或多個載波。
還有，本發(fā)明第二形態(tài)的無線通信裝置如權(quán)利要求10所示，設(shè)有經(jīng)由第二接口與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信的特別通信部件，上述特別通信部件設(shè)有探索特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在主設(shè)備，并基于該探索結(jié)果，將該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備的任一設(shè)備的節(jié)點種類設(shè)定部件，當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備時，用特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備取得節(jié)點信息，基于該節(jié)點信息更新整個特別網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息后存儲在存儲部件中，同時從特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)某一從屬設(shè)備接受通信信道的分配請求時，基于上述存儲部件中存儲的網(wǎng)絡(luò)信息進行通信信道的分配，向發(fā)送了上述分配請求的從屬設(shè)備發(fā)送通信信道的分配通知，而通過上述節(jié)點種類設(shè)定部件將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備時，將節(jié)點信息向主設(shè)備發(fā)送，同時在與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主設(shè)備或從屬設(shè)備進行通信時，通過指定通信對方向主設(shè)備發(fā)送上述分配請求，用主設(shè)備取得上述分配通知后，根據(jù)該分配通知，與成為通信對方的主設(shè)備或從屬設(shè)備直接通信。
這里，上述第二接口的發(fā)送協(xié)議，例如如權(quán)利要求11所示，OSI(Open Systems Interconnection)參考模型的層3由RRC(Radio Re原Control)構(gòu)成，層2由RLC(Radio Link Control)和MAC(Medium AccessControl)的子層構(gòu)成，連接RLC和MAC的邏輯信道采用SH-CCH(SharedControl Channel)和DTCH(Dedicated Traffic Channel)，連接MAC和層1的傳送信道采用FACH(Forward Access Channel)、RACH(RandomAccess Channel)及DCH(Dedicated Channel)，在層1與節(jié)點間進行通信的物理信道采用S-CCPCH(Secondary Common Control PhysicalChannel)、PRACH(Physicai Random Access Channel)、DPCH(DedicatedPhysical Channel)，作為由從屬設(shè)備到主設(shè)備的控制信號用的信道，映射SH-CCH、RACH和PRACH，作為由主設(shè)備到從屬設(shè)備的控制信號用的信道，映射SH-CCH、FACH及S-CCPCH，作為數(shù)據(jù)信號用的信道映射DTCH、DCH及DPCH。
另外，上述中繼部件可構(gòu)成為如權(quán)利要求12所示，與上述基站合作而進行通信信道的分配，同時使用該通信信道，對從特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置和上述基站中某一方接收的信號進行協(xié)議變換后向另一方發(fā)送。
另外，為了達成上述第二和第三目的的本發(fā)明第二形態(tài)的通信系統(tǒng)如權(quán)利要求13所示，包括移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站；與上述基站以TDD-CDMA方式進行通信的移動臺；在上述移動臺訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)由上述基站接收上述移動臺的使用者信息，基于上述使用者信息驗證上述移動臺的使用者合法性的管理裝置；以及以TCP/IP為基礎(chǔ)的IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器，所述通信系統(tǒng)中，上述移動臺構(gòu)成為作為客戶機可與上述認證服務(wù)器連接，經(jīng)由上述認證服務(wù)器連接到IP網(wǎng)絡(luò)時，將上述使用者信息向上述認證服務(wù)器發(fā)送，上述認證服務(wù)器設(shè)有用以與上述管理裝置連接的接口，在從上述移動臺接收上述使用者信息時，與上述管理裝置合作而驗證上述使用者的合法性，驗證的結(jié)果，確認了上述使用者的合法性時，許可上述移動臺連接到IP網(wǎng)絡(luò)。
這里，上述管理裝置如權(quán)利要求14所示，最好是包括加入者信息數(shù)據(jù)庫的歸屬位置寄存器。
另外，上述使用者信息如權(quán)利要求15所示，可存儲到裝入上述移動臺的SIM卡。
另外，上述移動臺可構(gòu)成為如權(quán)利要求16所示，是與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的無線通信裝置，在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信上，采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段。
還有，上述移動臺可構(gòu)成為如權(quán)利要求17所示，設(shè)有對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼部件，同時作為無線接口，安裝第一～第三接口，經(jīng)由其中第一接口與上述基站進行通信，同時經(jīng)由第二接口與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置進行通信，在對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼時，經(jīng)由第三接口與上述基站進行通信。
依據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，將特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)中的通信方式統(tǒng)一并使用同一波段，因此能夠避免裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和成本增大，同時可平滑地進行所連接網(wǎng)絡(luò)的切換，并可實現(xiàn)特別網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的無接縫的統(tǒng)一。
另外，雙工方式采用TDD方式，因此與雙工方式采用FDD方式的場合相比，可有效活用頻率，同時通過變更分配給上行線路和下行線路的時隙比率，能容易調(diào)節(jié)上行線路和下行線路的通信速度，可高效地應(yīng)對其上下行線路通信速度不同的非對稱數(shù)據(jù)通信服務(wù)。
另外，特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無線通信裝置之間互相進行通信，從而能夠減輕加到移動通信網(wǎng)絡(luò)上的負載，因而能夠提高整個網(wǎng)絡(luò)的通信效率。
另外，設(shè)有用以中繼特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置和基站問的通信的接口，因此例如在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在其電波傳不到基站的無線通信裝置時，能夠?qū)⑵潆姴ǖ竭_基站的特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無線通信裝置作為中繼裝置利用，從而能夠擴大其電波傳不到基站的無線通信裝置的通信范圍。
還有，在認證服務(wù)器中設(shè)有用以與移動通信網(wǎng)絡(luò)的管理裝置(歸屬位置寄存器)進行通信的接口，因此能夠?qū)崿F(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)之間認證信息的互相利用。
因而，依據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，不花很大成本，可實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)、特別網(wǎng)絡(luò)及IP網(wǎng)絡(luò)的無接縫的統(tǒng)一，從而能夠提高網(wǎng)絡(luò)利用的效率性和經(jīng)濟性。
附圖的簡單說明

圖1A和圖1B是表示本發(fā)明特別系統(tǒng)的一實施方式的示意圖。
圖2是表示特別網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的一實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示圖2的第一無線通信裝置的要部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是說明由圖3的第一無線通信裝置執(zhí)行的到特別網(wǎng)絡(luò)的連接處理的流程圖。
圖5表示特別網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點間進行通信時的信號的流向。
圖6是表示構(gòu)成圖1的特別系統(tǒng)的主設(shè)備及從屬設(shè)備具備的功能的框圖。
圖7是表示本發(fā)明通信系統(tǒng)的一實施方式的概念圖。
圖8是圖7的通信系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示圖7的第一無線通信裝置(移動臺)的要部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信中使用的協(xié)議構(gòu)成的示圖。
圖11是表示特別網(wǎng)絡(luò)的設(shè)立處理的流程圖。
圖12表示在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信時的信號的流向。
圖13表示在中繼特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置與UTRAN間通信時的信號的流向。
圖14表示在中繼特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置與IP網(wǎng)絡(luò)間通信時的信號的流向。
圖15是表示圖13和圖14的主設(shè)備所具備的功能的框圖。
圖16表示經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)時的發(fā)送協(xié)議。
圖17表示經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備進行從屬設(shè)備的認證時的發(fā)送協(xié)議。
圖18表示經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備訪問IP網(wǎng)絡(luò)時的發(fā)送協(xié)議。
圖19表示經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備及IP網(wǎng)絡(luò)進行從屬設(shè)備的認證時的發(fā)送協(xié)議。
圖20是一例表示移動通信網(wǎng)絡(luò)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖21是說明TDD方式和FDD方式的示意圖。
圖22表示一例TDD-CDMA的幀結(jié)構(gòu)。
圖23是表示一例特別網(wǎng)絡(luò)的概略結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的最佳實施方式實施例1圖1表示本發(fā)明特別系統(tǒng)的一實施方式，圖中符號M表示設(shè)定為主設(shè)備的節(jié)點，S1～S3表示設(shè)定為從屬設(shè)備的節(jié)點。在該特別系統(tǒng)中，通過主設(shè)備M與從屬設(shè)備S1～S3間的控制信號的交換，通信所需的設(shè)定信息等(擴頻碼或時隙等)從主設(shè)備M提供給從屬設(shè)備S1～S3，基于上述設(shè)定信息，特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)信號的收發(fā)直接在節(jié)點間(例如，從屬設(shè)備S1與從屬設(shè)備S2、從屬設(shè)備S1與主設(shè)備M)進行。即，在傳送上述控制信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，如圖1A所示，設(shè)定為以主設(shè)備M為中心的星型無線網(wǎng)絡(luò)，而傳送上述數(shù)據(jù)信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，如圖1B所示，設(shè)定為網(wǎng)型無線網(wǎng)絡(luò)。
具體地說，上述主設(shè)備M或從屬設(shè)備S1～S3，如圖2所示，例如由便攜電話、信息終端(PDA、個人計算機)、信息終端的外圍設(shè)備(例如耳機、打印機、鼠標(biāo))等各種無線通信裝置來構(gòu)成。還有，這些無線通信裝置中包括具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站30的連接功能(移動通信部件)的第一無線通信裝置10和不具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站30的連接功能的第二無線通信裝置20。
該第一和第二無線通信裝置10、20設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置10、20建立特別網(wǎng)絡(luò)，以無線方式與上述其它無線通信裝置進行通信的特別通信部件，其通信方式采用與移動通信網(wǎng)絡(luò)的通信方式公用的TDD-CDMA方式并使用同一波段。另外，進行通信時，與移動通信網(wǎng)絡(luò)的通信同步進行特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信。
圖3是表示第一無線通信裝置的要部結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖3所述，第一無線通信裝置10包括發(fā)送器11、接收器12、天線13、控制部14及存儲部15。
發(fā)送器11中設(shè)有生成發(fā)送信號的發(fā)送數(shù)據(jù)處理部11a；用發(fā)送信號對載波進行一次調(diào)制的一次調(diào)制部11b；用擴頻碼(正交擴頻碼)對經(jīng)一次調(diào)制而得到的調(diào)制信號進行擴頻調(diào)制(二次調(diào)制)的擴頻部11c；將擴頻調(diào)制后的信號放大的放大部11d。即，在發(fā)送數(shù)據(jù)處理部11a生成的發(fā)送信號，在一次調(diào)制部11b中按預(yù)定的調(diào)制方式被一次調(diào)制后，在擴頻部11c中用擴頻碼被擴頻調(diào)制，然后，在放大部11d中放大并從天線13以電波方式發(fā)射。
另一方面，接收器12中設(shè)有除去從天線13接收的接收信號中包含的不要的噪聲分量的帶通濾波器12a；將通過該帶通濾波器12a的接收信號用擴頻碼反向擴頻的反擴頻部12b；對經(jīng)反向擴頻而得到的信號進行解調(diào)的解調(diào)部12c；基于解調(diào)后的信號進行各種處理的接收數(shù)據(jù)處理部12d。即，用天線13接收的接收信號，在噪聲分量被帶通濾波器12a除去后，用發(fā)送側(cè)相同的擴頻碼來反向擴頻，然后用解調(diào)部12c解調(diào)而返回到基帶波形。
控制部14基于存儲部15中存儲的各種信息，控制發(fā)送器11及接收器12，因此通過該控制部14，能夠進行發(fā)送與接收的切換控制、發(fā)送功率的輸出控制(功率控制)、特別網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)絡(luò)的切換控制或同步控制等。例如，使用移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站30或特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其它無線通信裝置與無線線路進行通信時，基于預(yù)先設(shè)定的時隙的分配進行發(fā)送與接收的切換，可按TDD方式進行通信。另外，與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信時，基于從基站30接收的同步用信息，設(shè)定與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置的通信定時，以使移動通信網(wǎng)絡(luò)中的通信定時一致。還有，與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信時，從輸入接收器12的接收信號檢出干擾電平，并根據(jù)該干擾電平，調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
本實施方式中，由該發(fā)送器11、接收器12、天線13、控制部14及存儲部15等來構(gòu)成本發(fā)明的特別通信部件。
另一方面，第二無線通信裝置20也具備與上述第一無線通信裝置10一樣的發(fā)送器、接收器、天線、控制部及存儲部，通過這些通信部件，可不經(jīng)由基站30而使用無線線路與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信。
接著，就通過由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的第一無線通信裝置10執(zhí)行的對特別網(wǎng)絡(luò)的連接處理進行說明。這里將上述無線通信裝置10設(shè)為節(jié)點X后進行說明。
該處理在例如特別網(wǎng)絡(luò)的SIR(Signal to Interference Ratio信號對干擾比)強于移動通信網(wǎng)絡(luò)時，或在通信模式切換到特別模式時等開始。
首先，節(jié)點X探索特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在主設(shè)備，基于該探索結(jié)果，進行將該節(jié)點X的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備之一的處理(節(jié)點種類設(shè)定部件)。即，如圖4所示，節(jié)點X進行檢出由主設(shè)備發(fā)射的導(dǎo)頻信號的處理，其結(jié)果為檢出了導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備，而未能檢出導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備。
這里，當(dāng)節(jié)點種類被設(shè)定為從屬設(shè)備時，節(jié)點X利用預(yù)先設(shè)定的公共信道(Common Channel)，進行將節(jié)點信息(例如，節(jié)點X的ID、地址等)向主設(shè)備發(fā)送的處理。主設(shè)備在接收節(jié)點X的節(jié)點信息時(節(jié)點信息收集部件)，基于該節(jié)點信息，將存儲部(存儲部件)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息(各從屬設(shè)備的節(jié)點信息、網(wǎng)絡(luò)資源、QoS的參數(shù)等)更新后(網(wǎng)絡(luò)信息更新部件)，進行將上述網(wǎng)絡(luò)信息分配給上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備(包含節(jié)點X)的處理(網(wǎng)絡(luò)信息分配部件)。從而，成為節(jié)點X作為從屬設(shè)備編入特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)節(jié)點種類被設(shè)定為主設(shè)備時，節(jié)點X按預(yù)定周期重復(fù)發(fā)送導(dǎo)頻信號(越區(qū)切換)，同時監(jiān)視從屬設(shè)備輸出的控制信號，并定期進行更新上述網(wǎng)絡(luò)信息的處理及檢出從屬設(shè)備的通信狀態(tài)的處理。從而，建立將節(jié)點X設(shè)為主設(shè)備的特別網(wǎng)絡(luò)，該特別網(wǎng)絡(luò)的維持管理由節(jié)點X進行。
接著，就上述那樣建立的特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，各節(jié)點間進行通信時的處理進行說明。例如，設(shè)定為從屬設(shè)備的節(jié)點A開始與節(jié)點B的通信時，首先，如圖5所示，節(jié)點A進行指定成為通信對方的節(jié)點B的ID并將通信請求消息發(fā)送給主設(shè)備的處理。接受該消息后，主設(shè)備參照存儲部內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，確認節(jié)點B的通信狀態(tài)的同時，確認可用于通信的網(wǎng)絡(luò)資源(例如，波段、擴頻碼(CDMA代碼)、時隙等)，然后，基于SIR、QoS及業(yè)務(wù)量等，作為節(jié)點A、B間的專用信道(DedicatedChannel)分配效率最佳的通信信道(包含擴頻碼、時隙)后，進行將該通信信道等、網(wǎng)絡(luò)資源的分配被指定的設(shè)定信息，向發(fā)出通信請求的從屬設(shè)備發(fā)送的處理(設(shè)定信息發(fā)送部件)。這時，主設(shè)備基于上述設(shè)定信息一并進行將網(wǎng)絡(luò)信息更新后存儲在存儲部中的處理和將更新后的網(wǎng)絡(luò)信息分配給特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備的處理。
節(jié)點A若從主設(shè)備接收與節(jié)點B的通信所需的設(shè)定信息，則將該設(shè)定信息存儲在存儲部(存儲部件)后(設(shè)定信息取得部件)，根據(jù)該設(shè)定信息，開始與節(jié)點B之間的直接數(shù)據(jù)信號的收發(fā)(數(shù)據(jù)信號傳送部件)。
即，本實施例1的無線通信裝置10設(shè)有將該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備之一的節(jié)點種類設(shè)定部件，由該節(jié)點種類設(shè)定部件設(shè)定為主設(shè)備時，如圖6所示，作為節(jié)點信息收集部件、網(wǎng)絡(luò)信息更新部件、網(wǎng)絡(luò)信息分配部件及設(shè)定信息發(fā)送部件起作用，而由上述節(jié)點種類設(shè)定部件設(shè)定為從屬設(shè)備時，作為設(shè)定信息取得部件及數(shù)據(jù)信號傳送部件起作用。
如上所述，依據(jù)本實施例1，通過主設(shè)備/從屬設(shè)備間控制信號的交換，通信所需的設(shè)定信息由主設(shè)備提供給從屬設(shè)備，基于上述設(shè)定信息，特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)信號的收發(fā)直接在節(jié)點間(從屬設(shè)備和從屬設(shè)備、從屬設(shè)備和主設(shè)備)進行，從而能夠在多個節(jié)點間同時進行通信(數(shù)據(jù)信號的收發(fā))，因而，能夠?qū)崿F(xiàn)特別網(wǎng)絡(luò)的通信高效率化，同時能夠提高整個網(wǎng)絡(luò)的線路容量及通信速度。
另外，在無線通信裝置的節(jié)點種類被設(shè)定為主設(shè)備時，在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備之間收發(fā)控制信號，收集各從屬設(shè)備的節(jié)點信息，基于這些節(jié)點信息更新網(wǎng)絡(luò)信息，將該網(wǎng)絡(luò)信息分配給特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備，因此使網(wǎng)絡(luò)的建立及維持管理變得容易，并能提供可升級的靈活的無線網(wǎng)絡(luò)。
另外，特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各無線通信裝置10、20互相進行通信，從而能夠減輕加到移動通信網(wǎng)絡(luò)的負載，因而可提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率。
還有，當(dāng)電波傳達不到基站30時，能夠?qū)㈦姴▊鬟_到基站30的特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置10、20用作中繼裝置，結(jié)果能夠擴大可連接到移動通信網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域。
另外，在特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)的通信上采用共公的TDD-CDMA方式并使用同一波段，因此能以簡單結(jié)構(gòu)低價提供與特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)這兩個網(wǎng)絡(luò)均可連接的無線通信裝置10。
而且，在確立特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)間同步的狀態(tài)下進行各網(wǎng)絡(luò)中的通信，因此即便在特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)上使用同一波段，也能避免擴頻碼正交性的劣化。因而，能夠降低特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)的互相干擾，利用任何網(wǎng)絡(luò)時均可確保良好的通信狀態(tài)。
實施例2
圖7是本發(fā)明的通信系統(tǒng)的概念圖，圖中符號1表示移動通信網(wǎng)絡(luò)，符號2表示特別網(wǎng)絡(luò)。
移動通信網(wǎng)絡(luò)1采用UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem)體系結(jié)構(gòu)，如圖8所示，大致由核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network)5、地面無線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network)6、移動臺(UEUser Equipment)110構(gòu)成。核心網(wǎng)絡(luò)5和地面無線接入網(wǎng)絡(luò)6間的接口采用Iu接口，地面無線接入網(wǎng)絡(luò)6和移動臺110間的接口采用Uu接口。
核心網(wǎng)絡(luò)5由以下部分構(gòu)成進行呼叫的路由選擇等的移動交換中心(MSCMobile Switching Center)33；提供到PSTN(Public SwitchedTelephone Network)等的接口的網(wǎng)關(guān)移動交換中心(GMSCGatewayMobile Switching Center)34；進行各移動臺的位置管理或安全管理等的SGSN(Serving GPRS Support Node)35；具有與IP網(wǎng)絡(luò)3的網(wǎng)關(guān)功能的GGSN(Gateway GPRS Support Node)36；具有加入者信息數(shù)據(jù)庫的歸屬位置寄存器(HLRHome Location Register)37；以及與歸屬位置寄存器37合作執(zhí)行移動臺的認證處理等的認證中心(AuCAuthentication Center)等。
地面無線接入網(wǎng)絡(luò)6由多個無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNSRadio NetworkSubsystem)構(gòu)成，各無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置(RNCRadioNetwork Controller Equipment)31和與該無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置連接的多個基站30(Node B)構(gòu)成。如圖7所示，各基站30分別被分配稱為小區(qū)1A的通信區(qū)，在該小區(qū)1A內(nèi)的移動臺110和基站30以無線方式進行通信。另外，該通信采用TDD-CDMA方式。
特別網(wǎng)絡(luò)2是可不經(jīng)由基站30或接入點，與特定本地區(qū)內(nèi)存在的各無線通信裝置直接通信的小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)成該特別網(wǎng)絡(luò)2的無線通信裝置中，與實施例1同樣，如圖7所示，包括具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的基站30的通信功能并作為移動通信網(wǎng)絡(luò)1的移動臺起作用的第一無線通信裝置110和不具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的基站30的通信功能的第二無線通信裝置120。第一無線通信裝置110由具有上述通信功能的個人計算機、PDA、便攜電話等構(gòu)成，第二無線通信裝置120由例如個人計算機、工作站等的信息終端或這些信息終端的外圍設(shè)備(例如，耳機、打印機、鼠標(biāo))等構(gòu)成。
這些第一和第二無線通信裝置110、120與周圍存在的其它無線通信裝置110、120建立特別網(wǎng)絡(luò)2，具有與該特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)各無線通信裝置互相通信的特別通信功能，其通信方式采用與移動通信網(wǎng)絡(luò)1中的通信方式共公的TDD-CDMA方式并使用同一波段。另外，進行該通信時，與移動通信網(wǎng)絡(luò)1中的通信同步進行特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的通信。另外，第一無線通信裝置110具有中繼特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置與基站30之間通信的中繼功能。
還有，第一無線通信裝置110中包括作為客戶機可連接到構(gòu)成IP網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng))3的認證服務(wù)器地構(gòu)成的無線通信裝置110A。該無線通信裝置110A，例如如圖8所示，經(jīng)由電話網(wǎng)或ISDN、ADSL、CATV或?qū)Ｓ镁€等連接到提供互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)的ISP(Internet ServiceProvider)的接入點，可經(jīng)由ISP的AAA(Authentication AuthorizationAccounting)服務(wù)器40連接到互聯(lián)網(wǎng)。AAA服務(wù)器40中作為與歸屬位置寄存器37的接口安裝了Au接口。例如，在第一無線通信裝置110訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)1和IP網(wǎng)絡(luò)3中任一網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)由該Au接口，在AAA服務(wù)器40和HLR37間交換第一無線通信裝置110的使用者信息或認證數(shù)據(jù)等，進行SIM(Subscriber Identity Module)認證。
圖9是表示第一無線通信裝置的要部結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖9所述，第一無線通信裝置110中設(shè)有發(fā)送器111、接收器112、天線113、控制部114及存儲部115。另外，雖然省略了圖示，但第一無線通信裝置110中裝入了存放使用者的識別信息(IMSIInternational MobileSubscriber Identity)等的SIM卡。
發(fā)送器111中包括生成發(fā)送信號的發(fā)送數(shù)據(jù)處理部111a；用發(fā)送信號對載波進行一次調(diào)制的一次調(diào)制部111b；用擴頻碼(正交擴頻碼)對經(jīng)一次調(diào)制而得到的調(diào)制信號進行擴頻調(diào)制(二次調(diào)制)的擴頻部111c；將擴頻調(diào)制后的信號放大的放大部111d。即，發(fā)送數(shù)據(jù)處理部111a中生成的發(fā)送信號，在一次調(diào)制部111b中按預(yù)定的調(diào)制方式被一次調(diào)制后，在擴頻部111c中用擴頻碼進行擴頻調(diào)制，然后，用放大部111d放大后從天線113以電波方式發(fā)射。
另一方面，接收器112中設(shè)有除去從天線113接收的接收信號中包含的不要的噪聲分量的帶通濾波器112a；將通過該帶通濾波器112a的接收信號解調(diào)為基帶信號的解調(diào)部112b；從基帶信號中包含的中間碼(Midamble)求出信道推定值的信道推定部112c；利用各無線通信裝置的信道推定值與擴頻碼，并通過聯(lián)合檢測(Joint Detection)除去干擾信號的干擾信號除去部(干擾信號除去部件)112d；以及基于干擾信號被除去的調(diào)制信號進行各種處理的接收數(shù)據(jù)處理部112e。還有，各無線通信裝置110、120上，固有的中間碼被預(yù)先分配，能夠從接收信號中包含的中間碼導(dǎo)出各無線通信裝置的信道推定值。干擾信號除去部112d將預(yù)先分配給各無線通信裝置的擴頻碼與上述信道推定值卷積相乘而生成系統(tǒng)矩陣，通過將該系統(tǒng)矩陣與基帶信號相乘來得到調(diào)制信號。
控制部114基于存儲部115中存儲的各種信息，控制發(fā)送器111及接收器112，通過該控制部114，進行發(fā)送與接收的切換控制、發(fā)送功率的輸出控制(功率控制)、特別網(wǎng)絡(luò)2與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的切換控制或同步控制等。例如，使用無線線路與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的基站30或者特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置進行通信時，基于預(yù)先設(shè)定的時隙的分配，進行發(fā)送與接收的切換，可按TDD方式進行通信。
另外，在與特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置開始通信時，對于移動通信網(wǎng)絡(luò)1的上行線路與下行線路上設(shè)定的各時隙，分別測定干擾信號的大小，基于該測定值，進行選擇其干擾量少的時隙用于特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)通信的時隙的處理。還有，與特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置進行通信時，基于從基站30接收的同步用信息，設(shè)定與特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置的通信定時，使得與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的通信定時一致。另外與特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置進行通信時，從輸入接收器112的接收信號檢出干擾電平，按照該干擾電平調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
本實施方式中由這些發(fā)送器111、接收器112、天線113、控制部114及存儲部115等來構(gòu)成本發(fā)明的特別通信部件。
另一方面，第二無線通信裝置120中也設(shè)有與上述第一無線通信裝置110同樣的發(fā)送器、接收器、天線、控制部及存儲部，通過這些通信部件，能夠不經(jīng)由基站30而利用無線線路與特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置進行通信。
如圖8所示，第一無線通信裝置110與基站30之間的通信上，作為無線接口使用Uu接口(第一接口)，特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)各無線通信裝置110、120之間的通信上，作為無線接口使用Eu接口(第二接口)。另外，設(shè)定為特別網(wǎng)絡(luò)2的主設(shè)備的無線通信裝置，中繼設(shè)定為從屬設(shè)備的無線通信裝置與基站30之間的通信時，設(shè)定為主設(shè)備的無線通信裝置與基站30之間的通信上，使用將Uu接口擴展的Uu*接口(第三接口)。
Eu接口是為特別網(wǎng)絡(luò)2而新設(shè)的無線接口，該無線接口的發(fā)送協(xié)議如圖10所示，層3(網(wǎng)絡(luò)層)由RRC(Radio Re原Control)構(gòu)成，層2(數(shù)據(jù)連接層)由RLC(Radio Link Control)和MAC(Medium Access Control)的子層構(gòu)成。RLC層和MAC層用邏輯信道連接，MAC層和層1(物理層)用傳送信道連接。還有，層1和節(jié)點間的通信通過物理信道來進行。
邏輯信道采用SH-CCH(Shared Control Channel)和DTCH(Dedicated Traffic Channel)，傳送信道采用FACH(Forward AccessChannel)、RACH(Random Access Channel)及DCH(DedicatedChannel)、物理信道采用S-CCPCH(Secondary Common Control PhysicalChannel)、PRACH(Physical Random Access Channel)、DPCH(DedicatedPhysical Channel)。
SH-CCH、RACH及PRACH作為由從屬設(shè)備到主設(shè)備的控制信號用的信道而互相對應(yīng)，SH-CCH、FACH及S-CCPCH作為由主設(shè)備到從屬設(shè)備的控制信號用的信道而互相對應(yīng)。另外，DTCH、DCH及DPCH作為節(jié)點間數(shù)據(jù)信號用的信道而互相對應(yīng)。
在SH-CCH中有來自從屬設(shè)備到主設(shè)備的業(yè)務(wù)時(RACH映射時)，由RLC選擇透明(Transparent)發(fā)送模式，而不需要RLC頭。另一方面，從主設(shè)備到從屬設(shè)備的業(yè)務(wù)中(FACH映射時)，由RLC選擇未確認(Unacknowledged)發(fā)送模式，需要RLC頭。另外，SH-CCH在MAC層中成為僅與RACH和PACH映射的信道，不需要MAC頭。
相反，DTCH的連續(xù)的數(shù)據(jù)流在RLC層分段成發(fā)送塊后，在MAC層中被DCH映射。這時，在MAC層中不進行DTCH的多重化時，在RLC層和MAC層上選擇透明發(fā)送模式，由于不附加協(xié)議的控制信息，不需要RLC頭和MAC頭。但是，在MAC層中進行DTCH的多重化時需要MAC頭。
接著，就特別網(wǎng)絡(luò)2的設(shè)立處理進行說明。這里，將無線通信裝置110作為節(jié)點X進行說明。
該處理如圖11所示，當(dāng)通信模式切換到特別模式時(步驟S1)，或在特別網(wǎng)絡(luò)2的SIR(Signal to Interference Ratio)強于移動通信網(wǎng)絡(luò)1等時開始。
首先，節(jié)點X探索特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)是否存在主設(shè)備，基于該探索結(jié)果，進行將該節(jié)點X的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備之一的處理(節(jié)點種類設(shè)定部件)。即，節(jié)點X進行檢出經(jīng)由FACH由主設(shè)備發(fā)射的導(dǎo)頻信號(控制信號)的處理(步驟S2)，其結(jié)果檢出了導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備，而未能檢出導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備(步驟S6)。
這里，當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備時，節(jié)點X利用RACH，進行向主設(shè)備發(fā)送對網(wǎng)絡(luò)的連接請求和節(jié)點信息(例如，節(jié)點X的ID、地址等)的處理(步驟S3)。
主設(shè)備在從節(jié)點X接收對網(wǎng)絡(luò)的連接請求和節(jié)點信息時，基于接收的節(jié)點信息，將存儲部(存儲部件)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息(各從屬設(shè)備及主設(shè)備的節(jié)點信息、所使用的擾碼和信道化碼、共公信道相關(guān)的信息等)更新。然后，節(jié)點X經(jīng)由FACH從主設(shè)備接收ACK(連接許可應(yīng)答)后(步驟S4)，進行從主設(shè)備取得上述網(wǎng)絡(luò)信息并存儲在存儲部中的處理(步驟S5)。從而節(jié)點X成為作為從屬設(shè)備編入特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備時，節(jié)點X利用FACH，按預(yù)定周期重復(fù)發(fā)送導(dǎo)頻信號(撒播)(步驟S7)，同時監(jiān)視由從屬設(shè)備輸出的控制信號，并進行定期更新上述網(wǎng)絡(luò)信息的處理及檢出從屬設(shè)備的通信狀態(tài)的處理。從而，建立將節(jié)點X設(shè)為主設(shè)備的特別網(wǎng)絡(luò)2，該特別網(wǎng)絡(luò)2的維持管理由節(jié)點X進行。
接著，就上述那樣建立的特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)，發(fā)送數(shù)據(jù)信號時進行的發(fā)送處理進行說明。
例如，在從屬設(shè)備中設(shè)定的無線通信裝置(原UE)檢出RLC的緩沖器中存在待發(fā)送數(shù)組時，首先，如圖12所示，無線通信裝置(原UE)利用RACH進行將通信信道的分配請求(Capacity Request)向主設(shè)備發(fā)送的處理。
接受該分配請求后，主設(shè)備參照存儲部內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，根據(jù)RRC的時序安排功能向DCH分配通信信道，同時利用FACH，進行將通信信道的分配通知(Allocation Message)向無線通信裝置(原UE)和其成為通信對方的無線通信裝置(目標(biāo)UE)分別發(fā)送的處理。
無線通信裝置(原UE)和無線通信裝置(目標(biāo)UE)由主設(shè)備接收通信信道的分配通知，利用被分配的通信信道，通過DCH直接進行數(shù)據(jù)信號(RLC塊)的收發(fā)。
還有，作為通信信道被分配的網(wǎng)絡(luò)資源包括時隙和擴頻碼。時隙是將TDD-CDMA的無線幀分割多個而成，因此在這里設(shè)了15個時隙(ST1～ST15)。另外，擴頻碼采用擾碼(scrambling code)和信道化碼(channelization code)兩種。擾碼是分配給移動通信網(wǎng)絡(luò)1的各小區(qū)1A的識別碼，作為特別網(wǎng)絡(luò)2共同的識別碼賦予了與分配給各小區(qū)1A的代碼不同的代碼。另一方面，在特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)使用的信道化碼采用擴頻率16的OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor正交可變擴頻率)碼。該信道化碼采用預(yù)先確保多個(例如16)代碼，其中一部分作為控制信號用、剩下的作為數(shù)據(jù)信號用而被分配。
接著，就特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)主設(shè)備中繼其它無線通信裝置與基站30(UTRAN6)之間的通信時的處理進行說明。
例如，在設(shè)定為從屬設(shè)備的無線通信裝置(原UE)檢出RLC的緩沖器內(nèi)存在對UTRAN6的待發(fā)送數(shù)組時，首先，如圖13所示，無線通信裝置(原UE)利用RACH進行將通信信道的分配請求(CapacityRequest)向主設(shè)備發(fā)送的處理。
接受該分配請求后，主設(shè)備參照存儲部內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，根據(jù)RRC的時序安排功能，向DCH分配通信信道，同時利用RACH，進行將通信信道的分配請求(Capacity Request)向UTRAN6發(fā)送的處理。
UTRAN6利用該時序安排功能，向DCH分配通信信道，同時利用FACH，進行將通信信道的分配通知(Allocation Message)向主設(shè)備發(fā)送的處理。
然后，主設(shè)備利用FACH，進行將通信信道的分配通知(AllocationMessage)向無線通信裝置(原UE)發(fā)送的處理。
無線通信裝置(原UE)由主設(shè)備接收通信信道的分配通知時，利用通過主設(shè)備被分配的通信信道，在與主設(shè)備之間用DCH進行數(shù)據(jù)信號(RLC塊)的收發(fā)。主設(shè)備用無線通信裝置(原UE)接收來自UTRAN的數(shù)據(jù)信號時，利用由UTRAN6分配的通信信道，將接收的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)送到UTRAN6。同樣地，主設(shè)備用UTRAN6接收來自無線通信裝置(原UE)的數(shù)據(jù)信號時，利用自己分配的通信信道，進行通過DCH將接收的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)送給無線通信裝置(原UE)的處理。從而，在無線通信裝置(原UE)與UTRAN6之間交換的數(shù)據(jù)信號用主設(shè)備進行中繼。
接著，就特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)主設(shè)備中繼其它無線通信裝置與IP網(wǎng)絡(luò)3之間的通信時的處理進行說明。
例如，在設(shè)定為從屬設(shè)備的無線通信裝置(原UE)檢出RLC的緩沖器內(nèi)存在對IP網(wǎng)絡(luò)3的待發(fā)送數(shù)組時，首先，如圖14所示，無線通信裝置(原UE)利用RACH進行將通信信道的分配請求(CapacityRequest)向主設(shè)備發(fā)送的處理。
接受該分配請求后，主設(shè)備在與IP網(wǎng)絡(luò)3之間確立對話，同時參照存儲部內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息，根據(jù)RRC的時序安排功能，向DCH分配通信信道，然后，利用FACH，進行將通信信道的分配通知(AllocationMessage)向無線通信裝置(原UE)發(fā)送的處理。
無線通信裝置(原UE)從主設(shè)備接收通信信道的分配通知時，利用由主設(shè)備分配的通信信道，在與主設(shè)備之間用DCH進行數(shù)據(jù)信號(RLC塊)的收發(fā)。主設(shè)備用無線通信裝置(原UE)接收來自IP網(wǎng)絡(luò)3的數(shù)據(jù)信號(RLC塊)，將接收的數(shù)據(jù)信號從無線通信協(xié)議向IP協(xié)議進行協(xié)議變換后以IP數(shù)組的方式發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)3。另一方面，主設(shè)備用IP網(wǎng)絡(luò)3接收來自無線通信裝置(原UE)的數(shù)據(jù)信號(IP數(shù)組)時，進行將接收的數(shù)據(jù)信號從IP協(xié)議向無線通信協(xié)議進行協(xié)議變換后以RLC塊的方式發(fā)送到無線通信裝置(原UE)的處理。從而，在無線通信裝置(原UE)與1P網(wǎng)絡(luò)3之間交換的數(shù)據(jù)信號由主設(shè)備中繼。
即，設(shè)定為主設(shè)備的無線通信裝置110，如圖15所示，設(shè)有到移動通信網(wǎng)絡(luò)1的連接組件、到特別網(wǎng)絡(luò)2的連接組件、到IP網(wǎng)絡(luò)3的連接組件、特別網(wǎng)絡(luò)2與移動通信網(wǎng)絡(luò)1間的協(xié)議變換組件以及特別網(wǎng)絡(luò)2與IP網(wǎng)絡(luò)3間的協(xié)議變換組件。還有，到移動通信網(wǎng)絡(luò)1的連接組件上設(shè)有Uu*接口；到特別網(wǎng)絡(luò)2的連接組件上設(shè)有Eu接口；到IP網(wǎng)絡(luò)3的連接組件上設(shè)有有線接口。
接著，就無線通信裝置110訪問特別網(wǎng)絡(luò)2以外的網(wǎng)絡(luò)時使用的發(fā)送協(xié)議進行說明。
首先，無線通信裝置110直接訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)1時，無線通信裝置110的通信模式設(shè)為小區(qū)模式，與基站30的通信上使用Uu接口。這時，UMTS中使用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送協(xié)議與認證機制，無線通信裝置110在特別網(wǎng)絡(luò)2中獨立存在。
另一方面，無線通信裝置110經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)2的主設(shè)備(具有與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的基站30的通信功能的無線通信裝置)訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)1時，在無線通信裝置110(UE)和主設(shè)備的通信上使用Eu接口，并從主設(shè)備到基站30的發(fā)送數(shù)據(jù)的中繼上使用Uu*接口。無線通信裝置110(UE)的協(xié)議棧在傳送數(shù)據(jù)信號時，如圖16所示，由下位開始依次為物理層(3G PHY)、RLC/MAC、PDCP(Packet Data ConvergenceProtocol)、IP、TCP/UDP、(RTP)、應(yīng)用層，在無線通信裝置110(UE)與UTRAN6間交換的信號通過主設(shè)備在層2被中繼。另一方面，傳送認證用的控制信號時，如圖17所示，由下位開始依次為物理層(3GPHY)、MAC、RLC、RRC、GMM/SM/SMS、AKA/SIM，認證用的控制信號通過主設(shè)備在RRC層中被中繼。無線通信裝置110的認證中使用無線通信裝置110的SIM卡中存放的使用者信息(使用者的識別信息等)，該使用者信息經(jīng)由主設(shè)備、UTRAN6、SGSN35及GGSN36發(fā)送到HLR37，從而UMTS中能夠進行標(biāo)準(zhǔn)的SIM/USIM(Universal SIM)認證。
另外，無線通信裝置110經(jīng)由特別網(wǎng)絡(luò)2的主設(shè)備(與IP網(wǎng)絡(luò)3以有線或無線方式連接的無線通信裝置)訪問IP網(wǎng)絡(luò)3時，如圖18所示，在無線通信裝置110(UE)與主設(shè)備的通信上使用Eu接口。主設(shè)備中設(shè)有將無線通信協(xié)議變換為IP協(xié)議的協(xié)議變換組件，通過該組件，將從無線通信裝置110(UE)接受的數(shù)據(jù)信號或控制信號協(xié)議變換后，利用LAN、PPP(Point to Point Protocol)、PPPoE(PPP over Ethernet)等發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)3。
另外，在無線通信裝置110的認證中，在SIM卡中存儲的使用者信息或用無線通信裝置110的輸入部輸入的使用者信息經(jīng)由主設(shè)備發(fā)送到AAA服務(wù)器40，在AAA服務(wù)器40中進行認證處理，同時如圖19所示，在AAA服務(wù)器40與HLR37之間，交換SIM卡中存儲的使用者信息或與之對應(yīng)的認證數(shù)據(jù)(隨機數(shù)等的挑戰(zhàn)、用挑戰(zhàn)生成的應(yīng)答等)，HLR37中也進行AKA(Authentication and Key Agreement)的挑戰(zhàn)&應(yīng)答方式的認證處理。這些認證處理的結(jié)果，若確認了使用者識別信息的合法性，則AAA服務(wù)器40許可無線通信裝置110連接到IP網(wǎng)絡(luò)3，而未確認到使用者識別信息的合法性時，拒絕連接到IP網(wǎng)絡(luò)3。
如上所述，依據(jù)本實施例2，將特別網(wǎng)絡(luò)2與移動通信網(wǎng)絡(luò)1上的通信方式統(tǒng)一并使用同一波段，因此能夠避免裝置結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化或成本增大，同時能夠平滑地進行所連接網(wǎng)絡(luò)的切換，并能實現(xiàn)特別網(wǎng)絡(luò)2與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的無接縫的統(tǒng)一。
另外，雙工方式上采用TDD方式，因此與雙工方式采用FDD方式的場合相比，可有效活用頻率，同時通過變更分配給上行線路與下行線路的時隙比率，能夠容易地調(diào)節(jié)上行線路與下行線路的通信速度，可有效率地應(yīng)對其上下行線路不同通信速度的非對稱數(shù)據(jù)通信服務(wù)。
另外，特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)各無線通信裝置之間互相通信，從而能夠減輕加到移動通信網(wǎng)絡(luò)1的負載，因而能夠提高整個網(wǎng)絡(luò)的通信效率。
另外，設(shè)有用以中繼特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)其它無線通信裝置與基站30間通信的Uu*接口，因此，例如電波達不到基站30的無線通信裝置存在于特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)時，能夠?qū)⑵潆姴ㄟ_到基站30的特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的無線通信裝置作為中繼裝置加以利用，從而，能夠擴大其電波達不到基站30的無線通信裝置的通信范圍。
還有，在AAA服務(wù)器40中設(shè)有用以與移動通信網(wǎng)絡(luò)1的歸屬位置寄存器37進行通信的Au接口，因此能夠在移動通信網(wǎng)絡(luò)1與IP網(wǎng)絡(luò)3之間互相利用認證信息。
因而，依據(jù)實施例2，無需花很大成本，而能實現(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)1、特別網(wǎng)絡(luò)2及IP網(wǎng)絡(luò)3的無接縫的統(tǒng)一，從而能提高網(wǎng)絡(luò)利用效率及經(jīng)濟性。
還有，在以上的各實施例中，特別網(wǎng)絡(luò)2內(nèi)的通信和移動通信網(wǎng)絡(luò)1的基站與移動臺的通信上分別采用共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段，但本發(fā)明并不限于此，只要特別網(wǎng)絡(luò)2與移動通信網(wǎng)絡(luò)1中使用的通信方式為以TDD基礎(chǔ)的共公的通信方式時，可為例如TDD-TDMA方式或TDD-OFDM方式等。
工業(yè)上的利用可能性依據(jù)本發(fā)明，能夠提高特別網(wǎng)絡(luò)上的通信效率，并能提高整個網(wǎng)絡(luò)的線路容量及通信速度。
另外，能以簡單的結(jié)構(gòu)且低價提供可與特別網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)兩個連接的無線通信裝置。
還有，無需花很大成本，而能夠?qū)崿F(xiàn)移動通信網(wǎng)絡(luò)、特別網(wǎng)絡(luò)及IP網(wǎng)絡(luò)的無接縫的統(tǒng)一，從而能夠提高網(wǎng)絡(luò)利用效率及經(jīng)濟性。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件，其特征在于將管理整個上述特別網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置作為主設(shè)備，將在該主設(shè)備的管理下進行無線通信的無線通信裝置作為從屬設(shè)備，上述特別通信部件中設(shè)有探索上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在上述主設(shè)備，基于該探索結(jié)果，將該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之一的節(jié)點種類設(shè)定部件；該無線通信裝置的節(jié)點種類被設(shè)定為上述從屬設(shè)備時，與上述主設(shè)備之間收發(fā)控制信號，從而取得與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之間通信所需的設(shè)定信息并存儲在存儲部件的設(shè)定信息取得部件；以及根據(jù)由上述主設(shè)備取得的上述設(shè)定信息，在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的上述主設(shè)備或上述從屬設(shè)備之間直接進行數(shù)據(jù)信號的收發(fā)的數(shù)據(jù)信號傳送部件。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其特征在于上述特別通信部件中設(shè)有當(dāng)該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為上述主設(shè)備時，在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各從屬設(shè)備之間收發(fā)控制信號，并收集各從屬設(shè)備的節(jié)點信息的節(jié)點信息收集部件；基于收集的各從屬設(shè)備的節(jié)點信息，更新與上述特別網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息并存儲在存儲部件的網(wǎng)絡(luò)信息更新部件；以及將上述網(wǎng)絡(luò)信息向上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備分配的網(wǎng)絡(luò)信息分配部件。
3.如權(quán)利要求2所述的無線通信裝置，其特征在于上述特別通信部件中設(shè)有由上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從屬設(shè)備接受了通信請求時，基于存儲在上述存儲部件中的網(wǎng)絡(luò)信息，進行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，并將該網(wǎng)絡(luò)資源的分配被指定的設(shè)定信息向發(fā)出通信請求的從屬設(shè)備發(fā)送的設(shè)定信息發(fā)送部件，上述網(wǎng)絡(luò)信息更新部件基于上述設(shè)定信息更新網(wǎng)絡(luò)信息并存儲在存儲部件，上述網(wǎng)絡(luò)信息分配部件將更新后的上述網(wǎng)絡(luò)信息向上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備分配。
4.如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其特征在于設(shè)有以TDD-CDMA方式與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站進行通信的移動通信部件，上述特別通信部件在上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信時采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式。
5.一種特別系統(tǒng)，設(shè)管理整個網(wǎng)絡(luò)的無線通信裝置為主設(shè)備，在該主設(shè)備的管理下進行無線通信的無線通信裝置為從屬設(shè)備時，由這些主設(shè)備和從屬設(shè)備構(gòu)成，其特征在于上述主設(shè)備中設(shè)有在上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備之間收發(fā)控制信號，并收集各從屬設(shè)備的節(jié)點信息的節(jié)點信息收集部件；基于收集到的各從屬設(shè)備的節(jié)點信息，將與上述特別網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息更新并存儲在存儲部件中的網(wǎng)絡(luò)信息更新部件；在由上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)從屬設(shè)備接受通信請求時，基于上述存儲部件中存儲的網(wǎng)絡(luò)信息，進行網(wǎng)絡(luò)資源的分配，并將該網(wǎng)絡(luò)資源的分配被指定的設(shè)定信息向發(fā)出通信請求的從屬設(shè)備發(fā)送的設(shè)定信息發(fā)送部件；以及將上述網(wǎng)絡(luò)信息分配給上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信息分配部件，且上述從屬設(shè)備中設(shè)有將從上述主設(shè)備取得的網(wǎng)絡(luò)信息存儲的存儲部件；在與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述主設(shè)備或其它從屬設(shè)備開始通信時，通過向上述主設(shè)備發(fā)送通信請求，取得上述設(shè)定信息的設(shè)定信息取得部件；以及根據(jù)從上述主設(shè)備取得的設(shè)定信息和上述網(wǎng)絡(luò)信息，與上述特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述主設(shè)備或其它從屬設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)信號的收發(fā)的數(shù)據(jù)信號傳送部件。
6.如權(quán)利要求5所述的特別系統(tǒng)，其特征在于作為傳送上述控制信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，形成以上述主設(shè)備為中心的星型無線網(wǎng)絡(luò)，而作為傳送上述數(shù)據(jù)信號時的網(wǎng)絡(luò)的連接方式，形成網(wǎng)型無線網(wǎng)絡(luò)。
7.一種通信系統(tǒng)，在移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站和構(gòu)成移動臺的無線通信裝置之間的通信方式上采用TDD-CDMA方式，同時在上述無線通信裝置上設(shè)置與其周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)后與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件，其通信方式采用與移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段，其特征在于在上述無線通信裝置上，作為無線接口設(shè)有用以與上述基站進行通信的第一接口、用以與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信的第二接口以及對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的第三接口，同時作為客戶機可與IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器連接地構(gòu)成該無線通信裝置，在上述認證服務(wù)器上設(shè)置用以與移動通信網(wǎng)絡(luò)的歸屬位置寄存器進行通信的接口。
8.一種通信系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站；與上述基站以TDD-CDMA方式進行通信的無線通信裝置；在上述無線通信裝置訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)由上述基站接收上述無線通信裝置的使用者信息，基于上述使用者信息驗證上述無線通信裝置的使用者合法性的管理裝置；以及構(gòu)成IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器，上述無線通信裝置設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)后與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的特別通信部件，該特別通信部件在與上述其它無線通信裝置通信時，采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段，同時具有對上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼功能，還有，上述無線通信裝置構(gòu)成為作為客戶機可連接到上述認證服務(wù)器，在經(jīng)由上述認證服務(wù)器連接到IP網(wǎng)絡(luò)時，將上述使用者信息向上述認證服務(wù)器發(fā)送，上述認證服務(wù)器設(shè)有用以與上述管理裝置連接的接口，在從上述無線通信裝置接收了上述使用者信息時，與上述管理裝置合作驗證上述使用者的合法性，驗證的結(jié)果，若確認上述使用者的合法性，則許可上述無線通信裝置連接到IP網(wǎng)絡(luò)。
9.一種無線通信裝置，與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，用TDD-CDMA方式、TDD-TDMA方式及TDD-OFDM方式中的任一通信方式與上述其它無線通信裝置進行通信，同時采用相同的通信方式及波段，與移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站進行通信，其特征在于設(shè)有對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼部件，同時作為無線接口設(shè)有用以與上述基站進行通信的第一接口、用以與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置進行通信的第二接口以及對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站間的通信進行中繼的第三接口。
10.如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于設(shè)有經(jīng)由第二接口與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它無線通信裝置進行通信的特別通信部件，上述特別通信部件設(shè)有探索特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在主設(shè)備，并基于該探索結(jié)果，將該無線通信裝置的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備的任一設(shè)備的節(jié)點種類設(shè)定部件，當(dāng)節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備時，用特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各從屬設(shè)備取得節(jié)點信息，基于該節(jié)點信息更新整個特別網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息后存儲在存儲部件中，同時從特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)某一從屬設(shè)備接受通信信道的分配請求時，基于上述存儲部件中存儲的網(wǎng)絡(luò)信息進行通信信道的分配，向發(fā)送了上述分配請求的從屬設(shè)備發(fā)送通信信道的分配通知，而通過上述節(jié)點種類設(shè)定部件將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備時，將節(jié)點信息向主設(shè)備發(fā)送，同時在與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主設(shè)備或從屬設(shè)備進行通信時，通過指定通信對方向主設(shè)備發(fā)送上述分配請求，用主設(shè)備取得上述分配通知后，根據(jù)該分配通知，與成為通信對方的主設(shè)備或從屬設(shè)備直接通信。
11.如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于第二接口的發(fā)送協(xié)議中，OSI參考模型的層3由RRC構(gòu)成，層2由RLC和MAC的子層構(gòu)成，連接RLC和MAC的邏輯信道采用SH-CCH和DTCH，連接MAC和層1的傳送信道采用FACH、RACH及DCH，在層1與節(jié)點間進行通信的物理信道采用S-CCPCH、PRACH、DPCH，作為由從屬設(shè)備到主設(shè)備的控制信號用的信道，映射SH-CCH、RACH和PRACH，作為由主設(shè)備到從屬設(shè)備的控制信號用的信道，映射SH-CCH、FACH及S-CCPCH，作為數(shù)據(jù)信號用的信道映射DTCH、DCH及DPCH。
12.如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于上述中繼部件與上述基站合作而進行通信信道的分配，同時使用該通信信道，對從特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置和上述基站中某一方接收的信號進行協(xié)議變換后向另一方發(fā)送。
13.一種通信系統(tǒng)，其特征在于包括移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站；與上述基站以TDD-CDMA方式進行通信的移動臺；在上述移動臺訪問移動通信網(wǎng)絡(luò)時，經(jīng)由上述基站接收上述移動臺的使用者信息，基于上述使用者信息驗證上述移動臺的使用者合法性的管理裝置；以及以TCP/IP為基礎(chǔ)的IP網(wǎng)絡(luò)的認證服務(wù)器，上述移動臺構(gòu)成為作為客戶機可與上述認證服務(wù)器連接，經(jīng)由上述認證服務(wù)器連接到IP網(wǎng)絡(luò)時，將上述使用者信息向上述認證服務(wù)器發(fā)送，上述認證服務(wù)器設(shè)有用以與上述管理裝置連接的接口，在從上述移動臺接收上述使用者信息時，與上述管理裝置合作而驗證上述使用者的合法性，驗證的結(jié)果，確認了上述使用者的合法性時，許可上述移動臺連接到IP網(wǎng)絡(luò)。
14.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述管理裝置是包括加入者信息數(shù)據(jù)庫的歸屬位置寄存器。
15.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述使用者信息存儲在裝入上述移動臺的SIM卡中。
16.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述移動臺是與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)，與上述其它無線通信裝置以無線方式進行通信的無線通信裝置，在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信上，采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)共同的TDD-CDMA方式并使用同一波段。
17.如權(quán)利要求16所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述移動臺設(shè)有對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼的中繼部件，同時作為無線接口，安裝第一～第三接口，經(jīng)由其中第一接口與上述基站進行通信，同時經(jīng)由第二接口與特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置進行通信，在對特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上述其它無線通信裝置與上述基站之間的通信進行中繼時，經(jīng)由第三接口與上述基站進行通信。
18.如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其特征在于上述特別通信部件在特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進行通信時，采用與上述移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站之間的通信相同的波段及共同的通信方式，該通信方式是TDD-CDMA方式、TDD-TDMA方式及TDD-OFDM方式中的任一通信方式。
19.如權(quán)利要求1所述的無線通信裝置，其特征在于上述節(jié)點種類設(shè)定部件在設(shè)定節(jié)點種類時，進行檢出由主設(shè)備發(fā)射的導(dǎo)頻信號的處理，其結(jié)果，檢出了上述導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為從屬設(shè)備，而未能檢出導(dǎo)頻信號時，將節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備后，進行按預(yù)定周期重復(fù)發(fā)送導(dǎo)頻信號的處理。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提高網(wǎng)絡(luò)利用效率及經(jīng)濟性。本發(fā)明的無線通信裝置是設(shè)有與周圍存在的其它無線通信裝置建立特別網(wǎng)絡(luò)并以無線方式進行通信的特別通信部件的無線通信裝置(10)。上述特別通信部件中設(shè)有探索特別網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否存在主設(shè)備，然后將該無線通信裝置(10)的節(jié)點種類設(shè)定為主設(shè)備或從屬設(shè)備的節(jié)點種類設(shè)定部件；當(dāng)該無線通信裝置(10)被設(shè)定為從屬設(shè)備時，與主設(shè)備之間收發(fā)控制信號，從而取得通信所需的設(shè)定信息并存儲在存儲部件的設(shè)定信息取得部件；以及根據(jù)由主設(shè)備取得的上述設(shè)定信息，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主設(shè)備或從屬設(shè)備之間直接進行數(shù)據(jù)信號的收發(fā)的數(shù)據(jù)信號傳送部件。
文檔編號H04B7/26GK1839587SQ20048002376
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者中川正雄, R·埃斯梅爾德, 李榮慶 申請人:學(xué)校法人慶應(yīng)義塾, 株式會社多媒體綜合研究所