JP2008154087A - 通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既に存在する旧プロトコルに従って動作する旧端末と、前記旧プロトコルに修正を加えた新プロトコルを採用した新端末とが混在するように通信網を構成する場合であっても、各端末が誤動作するのを防止する。
【解決手段】通信のための制御信号伝送プロトコルに関し、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う制御部１６０を設けると共に、制御部１６０は、前記第２の規格に従って制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第１の信号を生成し、前記第１の規格に従って動作する相手端末からの制御信号を受信した場合には、前記相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第２の信号を応答信号として生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば第三世代移動体通信システム（IMT-2000）のような通信システムに適用可能な通信装置及び通信制御方法に関する。

例えば、第三世代移動体通信システムのリアルタイム通信の際に用いられる３Ｇ−３２４プロトコルは、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により標準規格が規定されている。従って、この標準規格に準じて通信動作を行う様々な端末の製品が各社で作られている。

３Ｇ−３２４プロトコルにおいては、制御信号を送信する際に、ＳＲＰ（Simple Retransmission Protocol）あるいはSRP を拡張したＮＳＲＰ（Numbered SRP）と呼ばれるプロトコルで制御信号を送信する。このプロトコルでは、１つの制御信号を送信した後、相手からの受信応答を受信してから次のデータを送信するように制御する。

なお、本発明と多少関連のある従来技術が、例えば特許文献１に開示されている。この従来技術においては、送信側で同一データに対して誤りパターンの異なる誤りを付加して送信し、受信側では受信したデータの誤りを解き多数決で最も信頼性の高いデータを選択し、受信データとして扱うことを提案している。
特開２００３−３２４７３３号公報

しかしながら、現在規格化されている３Ｇ−３２４プロトコルでは、複数個の制御信号を送信しようとする際に、その都度相手からの応答を待って送信する必要があり、複数個の制御信号を送信するためにはその動作を何回も繰り返し行わざるを得ない。よって、全データを送信するまでに多くの時間を有するという問題がある。

しかし、このプロトコルが既に標準規格として定まっており、既に多くの製品が作られているのが実情であるため、このような制御信号伝送プロトコルに変更を加えるのは非常に困難である。

すなわち、新たなプロトコルに従って動作する新端末を製造すると、従来のプロトコルに従って動作する旧端末と、新たなプロトコルに従って動作する新端末とが共通の通信ネットワーク上で混在することになり、前者の旧端末は新たなプロトコルを考慮せずに動作するので、各端末の動作に異常をきたす可能性が高い。このようなプロトコルの制約があるため、従来は端末の通信能力をプロトコルの改良によって改善することが不可能であった。

本発明は、既に存在する旧プロトコルに従って動作する旧端末と、前記旧プロトコルに修正を加えた新プロトコルを採用した新端末とが混在するように通信網を構成する場合であっても、各端末が誤動作するのを防止することが可能な通信装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

１番目の発明（請求項１）は、予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信する通信装置であって、通信のための制御信号伝送プロトコルに関し、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う制御部を設けると共に、前記制御部は、前記第２の規格に従って制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第１の信号を生成し、前記第１の規格に従って動作する相手端末からの制御信号を受信した場合には、前記相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第２の信号を応答信号として生成することを特徴とする。

１番目の発明では、第２の規格に従って動作する第１の端末（新端末）と第１の規格に従って動作する第２の端末（旧端末）との間で制御信号伝送プロトコルを実行しようとする場合に、第１の端末が制御信号として前記第１の規格の規格外の信号を送信するため、この制御信号を受信した第２の端末の受信部は受信エラーを検出する。従って、第２の端末は第１の端末からの制御信号をノイズと同様に無意味な信号とみなし廃棄することになる。また、第２の端末からの制御信号が第１の端末に届いた場合にも、第１の端末は応答として前記第１の規格の規格外の信号を送信するため、この制御信号を受信した第２の端末の受信部は受信エラーを検出する。

従って、第１の端末が送出する制御信号は第２の端末の動作に対して特別な影響を与えず、第２の端末が送出する制御信号も第１の端末の動作に特別な影響を与えないので、新端末と旧端末とが混在していても誤動作の発生は回避される。

２番目の発明（請求項２）は、１番目の発明において、前記制御部は、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部が予め定めた固定パターンのエラーを発生するように、前記第１の信号及び第２の信号を生成することを特徴とする。

２番目の発明では、前記第１の信号及び第２の信号によって相手端末の受信部は予め定めた固定パターンのエラーを発生するので、送信対象の制御信号の種類や内容とは無関係に確実にエラーを発生することができる。

３番目の発明（請求項３）は、２番目の発明において、前記制御部は、所定の制御信号フレームの特定領域のデータと予め定めた定数とを論理演算した結果を前記第１の信号又は第２の信号として出力することを特徴とする。

例えば、ビット単位で排他的論理和の演算を実施することにより、前記第１の信号又は第２の信号における各ビットの値を前記定数の内容により制御することができるので、送信対象の制御信号の種類や内容とは無関係に前記第１の規格に対して規格外の信号を確実に生成することができ、相手端末に確実にエラーを発生させることができる。

４番目の発明（請求項４）は、予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信する通信装置であって、通信のための制御信号伝送プロトコルに関し、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う制御部を設けると共に、前記制御部は、前記第２の規格に従って制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格で必要とされる情報の少なくとも一部が欠落した情報を前記第１の規格の規格外の第１の信号として生成することを特徴とする。

例えば、Ｈ．３２４の規格で規定された制御信号のＳＲＰフレームにおいては、フレームの先頭部分にヘッダ及びシーケンス番号が必要とされる。従って、ＳＲＰフレームからその一部分であるヘッダ等を削除して送信すれば、相手端末は受信したフレームに必要な情報が欠落しているため、受信エラーとして認識することになる。そのため、１番目の発明と同様に、新端末と旧端末とが混在していても誤動作の発生は回避される。なお、新端末同士が通信する場合には、受信したフレームに欠落している情報を補完するようにプロトコルを規定しておくことにより正しい制御信号フレームを再生できる。

５番目の発明（請求項５）は、１番目の発明及び４番目の発明のいずれかにおいて、映像情報の符号化／復号化を行う映像処理部と、音声情報の符号化／復号化を行う音声処理部と、映像処理部の信号と音声処理部の信号とが多重化された信号を無線信号として送受信する無線通信部とを更に設けたことを特徴とする。

５番目の発明では、第三世代移動体通信システムと同様に、映像情報と音声情報とを多重化した無線信号を送受信することができるので、テレビ電話などの移動体通信に利用できる。

６番目の発明（請求項６）は、予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信するための通信制御方法であって、各通信局の通信のための制御信号伝送プロトコルを制御する制御部が、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う場合に、前記第２の規格に従って自局から相手端末に制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第１の信号を生成することを特徴とする。

６番目の発明の方法を所定の通信システムに適用することにより、１番目の発明と同様の結果が得られる。

７番目の発明（請求項７）は、６番目の発明において、各通信局の通信のための制御信号伝送プロトコルを制御する制御部が、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う場合に、前記第１の規格に従って動作する相手端末からの制御信号を受信した場合には、前記相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第２の信号を応答信号として生成することを特徴とする。

７番目の発明では、相手端末が先に制御信号を送信した場合であっても、誤動作の発生を防止できる。

本発明によれば、既に存在する旧プロトコルに従って動作する旧端末と、前記旧プロトコルに修正を加えた新プロトコルを採用した新端末とが混在するように通信網を構成する場合であっても、各端末に誤動作が生じるのを防止することができる。従って、旧プロトコルとは異なる新プロトコルに従って動作する通信装置を導入し、通信性能を改善することが可能になる。

（第１の実施の形態）
本発明の通信装置及び通信制御方法に関する１つの実施の形態について、図１〜図８を参照しながら以下に説明する。

図１は第１の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図２は通信装置の構成例を示すブロック図である。図３は第１の実施の形態における通信装置の受信時の詳細な動作を示すフローチャートである。図４は第１の実施の形態における通信装置と他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図５は第１の実施の形態における通信装置と他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図６は第１の実施の形態における通信装置と同じ機能を有する他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図７は第１の実施の形態における通信装置と同じ機能を有する他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図８は第１の実施の形態における通信装置が扱う制御信号のデータ構成を示す模式図である。

この形態では、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）により標準規格が規定されている３Ｇ−３２４プロトコルを利用して通信を行う第三世代移動体通信システムの通信端末が存在する通信網上で通信を行う携帯電話端末のような通信装置に本発明を適用する場合を想定している。勿論、同じ通信プロトコルを適用可能な通信装置であれば、携帯電話端末以外の装置にも本発明は適用できる。

この形態では、本発明を実施する通信装置として図２に示すような構成の無線通信端末１００を用いる場合を想定している。図２を参照すると、この無線通信端末１００は無線部１１０と、多重化部１２０と、映像符号化復号化部１３０と、音声符号化復号化部１４０と、制御信号生成部１５０と、エラー付与／除去部１６０と、制御部１７０とを備えている。

無線部１１０は、この端末が属している移動体通信システムの無線基地局との間で無線通信を行い、他局との間で通信するための回線を確保する。多重化部１２０は、送信対象の映像や音声などの信号を多重化したり、多重化された受信信号からそれに含まれている映像信号や音声信号をそれぞれ分離して出力する。

映像符号化復号化部１３０は、送信対象の映像情報を符号化したり、受信した映像情報を復号処理して再生可能な映像を復元する。音声符号化復号化部１４０は、送信対象の音声情報を符号化したり、受信した音声情報を復号処理して再生可能な音声を復元する。

制御信号生成部１５０は、自局と他局との間で通信する際に必要な各種制御信号を生成する。生成すべき制御情報については予め規格で定められた制御信号伝送プロトコルに従って決定される。

この形態の無線通信端末１００においては、制御信号伝送プロトコルとして、既に標準規格として存在している３Ｇ−３２４プロトコルの上位に位置する新プロトコルを採用する場合を想定している。後述するように、この新プロトコルでは相手端末として既存の３Ｇ−３２４プロトコルを採用した既存の端末（以下、既存端末あるいはＳＲＰ端末と呼ぶ）が同じ通信網上に共存している場合でも問題が生じないように制御の内容が工夫されている。つまり、自局との間で制御信号のやりとりを行う相手端末については、自局と同じ新プロトコルに対応した端末である場合もあるし、既存端末である場合もある。

エラー付与／除去部１６０は、相手端末に対して制御信号を送信する場合に、既存端末である相手端末が特定のエラーを発生するように、送信対象の制御信号に意図的な変更（エラー付与処理）を加える。また、エラー付与／除去部１６０はエラー付与処理された制御信号を受信した場合に、受信信号からエラーを除去して元の制御信号を復元する。制御部１７０は、自局の端末全体を制御し、予め定められたプロトコルに従って自局と相手端末との間で通信ができるように処理する。

実際の制御信号については、図８に示すように構成される。例えば、テレビ電話の通信を行おうとする場合には、制御信号の内容を表す機能情報１０として、能力交換情報などが生成される。

この機能情報１０に、ＩＤ情報とシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）と誤り検出符号ＦＣＳ（Frame Check Sequence）とを付与することにより、制御信号フレーム２０が構成される。この制御信号フレーム２０は、標準規格の３Ｇ−３２４プロトコルに準拠したフレームとして構成されている。

エラー付与／除去部１６０は、制御信号フレーム２０にエラー付与処理を施すことにより、変更された制御信号フレーム２０Ｂを生成する。例えば、制御信号フレーム２０の先頭からＮバイトに対して予め定めた定数（例えば０ｘ１Ｅ：１６進表記）との排他的論理和のビット演算（ＸＯＲ）を行い、その結果を変更された制御信号フレーム２０Ｂとして出力する。この変更された制御信号フレーム２０Ｂが、多重化部１２０及び無線部１１０を経由して相手端末に送信される。

前述の新プロトコルに対応した端末が変更された制御信号フレーム２０Ｂを受信した場合には、受信端末内のエラー付与／除去部１６０が、制御信号フレーム２０Ｂからエラーを除去し、制御信号フレーム２０を復元する。具体的には、制御信号フレーム２０Ｂの先頭からＮバイトに対して送信側と同じ定数（例えば０ｘ１Ｅ）との排他的論理和のビット演算（ＸＯＲ）を行い、その結果を制御信号フレーム２０として出力する。従って、新プロトコルに対応した端末同士の間では、制御信号を正しく受け渡しすることができる。

一方、既存端末が変更された制御信号フレーム２０Ｂを受信した場合には、その先頭からＮバイトの内容が３Ｇ−３２４プロトコルの規格外の値（異常値）であるため、既存端末上で受信エラーが発生し、既存端末は受信した変更された制御信号フレーム２０Ｂをエラーあるいは単なるノイズとみなして廃棄する。従って、新プロトコルに対応した端末と既存端末との間で制御信号をやりとりする場合であっても、プロトコルの違いによる問題は発生しない。

次に、具体的な通信制御シーケンスについて説明する。図１においては、前述の新プロトコルに対応した端末である無線通信端末１００と、既存端末である無線通信端末２００との間で制御信号をやりとりする場合を想定している。

図１において、無線通信端末１００はステップＳ１１で図８の制御信号フレーム２０に相当するＳＲＰ（正確にはＮＳＲＰ）フレームを作成する。ＳＲＰフレームは標準規格で構成が規定されているデータフレームである。

図１のステップＳ１２では、無線通信端末１００はＳＲＰフレームの先頭領域に存在するＩＤ情報（すなわちヘッダ）及びシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）に予め定めた定数（０ｘ５ｂ）との排他的論理和のビット演算（ＸＯＲ）を行い、その結果をＷＮＳＲＰフレーム（新プロトコルに対応したフレーム）として出力する。

ステップＳ１３では、シーケンス番号が＃０のＳＲＰフレーム及びシーケンス番号が＃０のＷＮＳＲＰフレームのいずれかを相手端末である無線通信端末２００に対して送信する。

一方、無線通信端末２００は既存端末なので、図１のステップＳ２１でＳＲＰフレームを送信する。

図１のステップＳ２２では、無線通信端末２００は受信した制御信号フレームを処理する。受信した制御信号フレームが標準規格に準拠したＳＲＰフレームである場合には、ＳＲＰフレームの内容を調べてプロトコルで規定された動作を実行する。一方、無線通信端末２００が無線通信端末１００からのＷＮＳＲＰフレームを受信した場合には、このフレームの内容が標準規格の値の範囲外であるため、受信エラーが発生したものとみなし、無線通信端末２００はＷＮＳＲＰフレームを廃棄する。

無線通信端末２００がＳＲＰフレームを受信した場合には、その後のステップＳ２３で無線通信端末２００は応答の制御信号フレーム（ＳＲＰ Ｒｅｓ Ｓｅｑ ＃０）を送信する。

一方、無線通信端末１００は、相手端末から送信された制御信号フレームを図１のステップＳ１４で処理する。ステップＳ１４では、受信した制御信号フレームの先頭領域に存在するＩＤ情報（すなわちヘッダ）及びシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）に予め定めた定数（０ｘ５ｂ）との排他的論理和のビット演算（ＸＯＲ）を行い、その結果を調べる。送信元が無線通信端末２００のように既存端末である場合には、ＳＲＰフレームを受信することになるが、ＳＲＰフレームに対して前述の演算処理を実施すると、ステップＳ１２と同様にエラーが付加される。従って、ステップＳ１４では演算処理後の制御信号フレームにエラーが発生しているか否かを調べることにより、相手端末が新プロトコルに対応した端末（ＷＮＳＲＰ端末）か既存端末（ＳＲＰ端末）かを識別できる。

無線通信端末１００がＷＮＳＲＰ端末からの制御信号フレームを受信した場合には、次のステップＳ１５で応答の制御信号フレーム（ＷＮＳＲＰ Ｒｅｓ Ｓｅｑ ＃０）を送信する。

ところで、制御信号フレームが送信局から受信局に届くまでの伝送路において、ノイズが付加されたり、信号に変形が生じる可能性があるため、エラーを含まない制御信号フレームを送信した場合であっても受信局でエラーが発生する場合がある。

図４に示す動作例では、無線通信端末１００がステップＳ１３で送信した制御信号フレームに伝送路上でエラーが発生した場合を想定している。但し、制御信号フレームとしてＷＮＳＲＰフレームを送信する場合には、既存端末である無線通信端末２００の扱うプロトコルに対してエラーが生じるような情報が予め付加されている。従って、送信側でエラーが付加されたＷＮＳＲＰフレームに伝送路上で更にエラーが発生すると、２つのエラーが相殺されて、エラーのないＷＮＳＲＰフレームが無線通信端末２００に届く（エミュレーションの発生と呼ぶ）場合がある。

従って、図４のステップＳ２２では、ＳＲＰフレームを受信した場合には伝送路上で発生したエラーを受信部で検出するので、このＳＲＰフレームを無効なフレームとみなして廃棄する。また、ＷＮＳＲＰフレームを受信した場合には伝送路上で発生したエラーによりエミュレーションが発生すると、このＷＮＳＲＰフレームをエラーのないＳＲＰフレームと認識して処理する。

従って、図４に示す例では、無線通信端末１００がエラーを付加したＷＮＳＲＰフレームを送信しても、無線通信端末２００側でこのフレームが廃棄されず、無線通信端末２００は応答のＳＲＰフレームを返すことになる。しかし、その場合であっても、無線通信端末１００は応答のＳＲＰフレームの内容から相手の無線通信端末２００がＳＲＰ端末であることを認識できる（Ｓ１４と同様の処理を行う）ので、誤動作が生じないように対応できる。

図５に示す動作例では、無線通信端末２００がステップＳ２１で送信した制御信号フレーム（ＳＲＰフレーム）に伝送路上でエラーが発生した場合を想定している。この場合、無線通信端末１００は伝送路上でエラーが発生したＳＲＰフレームを処理することになり、エミュレーションが発生した場合には、受信したＳＲＰフレームを誤ってＷＮＳＲＰフレームと認識する。

従って、図５のステップＳ１５では、無線通信端末１００は応答のＷＮＳＲＰフレームを生成し、無線通信端末２００に送信する。しかし、ここで送信されるＷＮＳＲＰフレームには、既存端末である無線通信端末２００の扱うプロトコルに対してエラーが生じるような情報が予め付加されているので、無線通信端末２００は受信したＷＮＳＲＰフレームをステップＳ２４でエラーとして廃棄する。

一方、図６及び図７に示す各動作例では、同じ種類の無線通信端末１００(A)、１００(B)の間で通信を行う場合を想定している。つまり、新プロトコルに対応したＷＮＳＲＰ端末（１００）同士の間で通信する場合の動作を示している。また、図６は伝送路上でフレームにエラーが発生しない場合を想定し、図７は伝送路上でフレームにエラーが発生した場合を想定している。なお、図６及び図７において、図１の各ステップと対応する処理には同一の番号を付けて示してある。

図６において、無線通信端末１００(A)はステップＳ１１で図８の制御信号フレーム２０に相当するＳＲＰ（正確にはＮＳＲＰ）フレームを作成する。また、次のステップＳ１２では、無線通信端末１００(A)はＳＲＰフレームの先頭領域に存在するＩＤ情報（すなわちヘッダ）及びシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）に予め定めた定数（０ｘ５ｂ）との排他的論理和のビット演算（ＸＯＲ）を行い、その結果をＷＮＳＲＰフレーム（新プロトコルに対応したフレーム）として出力する。

ステップＳ１３では、シーケンス番号が＃０のＳＲＰフレーム及びシーケンス番号が＃０のＷＮＳＲＰフレームのいずれかを相手端末である無線通信端末１００(B)に対して送信する。

一方、無線通信端末１００(B)においても、新プロトコルに対応した制御を実行する。すなわち、無線通信端末１００(B)は各ステップＳ１１Ｂ、Ｓ１２Ｂ、Ｓ１３Ｂ、Ｓ１４Ｂ、Ｓ１５Ｂで、それぞれ無線通信端末１００(A)における各ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５と同様の処理を実行する。

従って、無線通信端末１００(A)がステップＳ１３でＳＲＰフレーム及びＷＮＳＲＰフレームのいずれを送信した場合であっても、無線通信端末１００(B)は受信したフレームがＳＲＰフレームとＷＮＳＲＰフレームとのいずれであるかをステップＳ１４Ｂで正しく認識できる。そして、無線通信端末１００(B)は受信したフレームがＳＲＰフレームの場合には応答用のＳＲＰフレームを、受信したフレームがＷＮＳＲＰフレームの場合には応答用のＷＮＳＲＰフレームをそれぞれステップＳ１５Ｂで生成し、無線通信端末１００(A)宛てに送信する。

従って、新プロトコルに対応した無線通信端末１００(A)と無線通信端末１００(B)との間で通信する場合には、ＳＲＰフレームとＷＮＳＲＰフレームとのいずれを用いて通信する場合であっても、送信されたフレームを正しく認識することができる。

図７に示す動作例では、ステップＳ１３で無線通信端末１００(A)が送信した制御信号フレームに対して伝送路上でエラーが発生した場合を想定している。

無線通信端末１００(B)は無線通信端末１００(A)と同様に新プロトコルに対応しているので、無線通信端末１００(B)は図７のステップＳ１４ＢでＳＲＰフレームとＷＮＳＲＰフレームとを区別することができる。しかし、図７の例では伝送路上でエラーが発生したフレームを受信するので、受信したフレームがＳＲＰフレームの場合には、それをエラーと認識して廃棄する。また、受信したフレームがＷＮＳＲＰフレームの場合には、エミュレーションの発生により、ＷＮＳＲＰフレームをＳＲＰフレームとして誤って認識する場合がある。

従って、図７に示す例では、無線通信端末１００(A)がＷＮＳＲＰフレームを送信すると、無線通信端末１００(A)がＷＮＳＲＰフレームに対応しているにもかかわらず、無線通信端末１００(B)は応答用のＳＲＰフレームをステップＳ１５Ｂで生成し、無線通信端末１００(A)宛てに送信する。つまり、この時には無線通信端末１００(B)は新プロトコルではない既存の動作モード（ＳＲＰプロトコル）で動作する。

しかし、その後に無線通信端末１００(B)が無線通信端末１００(A)からのＷＮＳＲＰフレームを受信した場合には、無線通信端末１００(B)はＷＮＳＲＰフレームの内容から無線通信端末１００(A)が新プロトコルに対応していることを認識できるので、無線通信端末１００(B)はステップＳ１６でＳＲＰプロトコルに対応した動作モードから新プロトコルに対応した動作モードに切り替わることができる。

新プロトコルに対応した無線通信端末１００が制御信号フレームを受信した場合の動作の詳細が図３に示されている。図３の動作について以下に説明する。なお、図３において、Ａ［０］、Ａ［１］は受信した制御信号フレーム（ＳＲＰコマンドフレーム）の内容の一部分を保持するメモリを表している。また、図中の「＝＝」は右辺の内容と左辺の内容とが一致するか否かを調べることを意味している。

制御信号フレームを受信すると、無線通信端末１００は最初にステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、受信した制御信号フレームの先頭にあるヘッダ（図８中に示す「ＩＤ」に相当）のデータを保持するメモリＡ［０］の値が予め定めた値（ＳＲＰ＿ＤＬＣＩ）と一致するか否かを調べる。一致する場合にはステップＳ３２に進み、一致しなければステップＳ３５に進む。

ステップＳ３２では、受信した制御信号フレームに付加されている誤り検出符号ＦＣＳを用いて当フレームにおける伝送エラーの有無をチェックする。伝送エラーが見つからなかった場合は次のステップＳ３４に進み、ＳＲＰフレームを用いて相手局に向けて応答を送信する。伝送エラーが見つかった場合には、ステップＳ４０に進み受信した当フレームのデータを廃棄する。

例えば相手局から制御信号フレームとして前述のＷＮＳＲＰフレームが送信された場合には、送信側でこのＷＮＳＲＰフレームにエラーが付加されているので、前述のステップＳ３１ではメモリＡ［０］の値と予め定めた値（ＳＲＰ＿ＤＬＣＩ）とが一致しないので、ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５では、送信側のエラー付与／除去部１６０が行った処理と同様の処理を受信した制御信号フレームに施す。すなわち、受信した制御信号フレームの先頭にあるヘッダ（図８中の「ＩＤ」に相当）のデータを保持するメモリＡ［０］の値と予め定めた定数（０ｘ５ｂ：送信側と同じ値）との排他的論理和のビット演算を行い、その結果をメモリＡ［０］に格納する。また、ヘッダに続くシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）のデータを保持するメモリＡ［１］の値と予め定めた定数（０ｘ５ｂ：送信側と同じ値）との排他的論理和のビット演算を行い、その結果をメモリＡ［１］に格納する。

つまり、ステップＳ３５を実行することにより、送信側で制御信号フレームに付加されたエラーを除去し、元の制御信号フレームの内容を復元することができる。そこで、次のステップＳ３６では前記ステップＳ３１と同じ比較処理を再び行う。すなわち、メモリＡ［０］の値が予め定めた値（ＳＲＰ＿ＤＬＣＩ）と一致するか否かを調べる。一致する場合にはステップＳ３７に進み、一致しなければステップＳ４１に進む。

ステップＳ３７では、受信した制御信号フレームに付加されている誤り検出符号ＦＣＳを用いて当フレームにおける伝送エラーの有無をチェックする。伝送エラーが見つからなかった場合はステップＳ３８を通って次のステップＳ３９に進み、ＷＮＳＲＰフレームを用いて相手局に向けて応答を送信する。ステップＳ３９で応答として送信するＷＮＳＲＰフレームについても、最初にコマンドを送信する場合と同様に、エラー付与／除去部１６０を用いてエラーを付加する。伝送エラーが見つかった場合には、ステップＳ４０に進み受信した当フレームのデータを廃棄する。

ステップＳ４１では、受信した制御信号フレームの先頭にあるヘッダ（図８中の「ＩＤ」に相当）のデータを保持するメモリＡ［０］の値が予め定めた値（ＮＳＲＰ＿response）と一致するか否かを調べる。一致する場合にはステップＳ４２に進み、一致しなければステップＳ４５に進む。

ステップＳ４２では、受信した制御信号フレームに付加されている誤り検出符号ＦＣＳを用いて当フレームにおける伝送エラーの有無をチェックする。伝送エラーが見つからなかった場合はステップＳ４３を通って次のステップＳ４４に進み、相手端末が「ＮＳＲＰ」プロトコルに対応した端末（ＮＳＲＰ端末）であると認識する。伝送エラーが見つかった場合には、ステップＳ４０に進み受信した当フレームのデータを廃棄する。

ステップＳ４５では、受信した制御信号フレームの先頭にあるヘッダ（図８中の「ＩＤ」に相当）のデータを保持するメモリＡ［０］の値が予め定めた値（ＳＲＰ＿response）と一致するか否かを調べる。一致する場合にはステップＳ４６に進み、一致しなければステップＳ４９に進む。

ステップＳ４６では、受信した制御信号フレームに付加されている誤り検出符号ＦＣＳを用いて当フレームにおける伝送エラーの有無をチェックする。伝送エラーが見つからなかった場合はステップＳ４７を通って次のステップＳ４８に進み、相手端末が「ＳＲＰ」プロトコルに対応した端末（ＳＲＰ端末）であると認識する。伝送エラーが見つかった場合には、ステップＳ４０に進み受信した当フレームのデータを廃棄する。

ステップＳ４９では、ステップＳ３５と同じ処理を再び行う。すなわち、ステップＳ３５で処理された後の制御信号フレームの先頭にあるヘッダ（図８中の「ＩＤ」に相当）のデータを保持するメモリＡ［０］の値と予め定めた定数（０ｘ５ｂ：送信側と同じ値）との排他的論理和のビット演算を行い、その結果をメモリＡ［０］に格納する。また、ヘッダに続くシーケンス番号（Ｓｅｑ Ｎｏ．）のデータを保持するメモリＡ［１］の値と予め定めた定数（０ｘ５ｂ：送信側と同じ値）との排他的論理和のビット演算を行い、その結果をメモリＡ［１］に格納する。これにより、ステップＳ３５の処理をキャンセルし、それを実行する前の制御信号フレームを復元する。

ステップＳ５０では、受信した制御信号フレームの先頭にあるヘッダのデータを保持するメモリＡ［０］の値が予め定めた値（ＳＲＰ＿response）である場合に、制御信号フレームのデータ長が正しい長さであるかを判定する。すなわち、Ａ［０］がＳＲＰ＿responseである場合、制御信号フレームのデータ長Ｎが正しいデータ長である４ｂｙｔｅと一致するか否かを調べる。一致する場合は、ステップＳ５１に進み、一致しなければ、Ｓ４０に進む
ステップＳ５１では、受信した制御信号フレームに付加されている誤り検出符号ＦＣＳを用いて当フレームにおける伝送エラーの有無をチェックする。伝送エラーが見つからなかった場合はステップＳ５２を通って次のステップＳ５３に進み、相手端末が「ＷＮＳＲＰ」プロトコルに対応した端末（ＷＮＳＲＰ端末）であると認識する。伝送エラーが見つかった場合には、ステップＳ４０に進み受信した当フレームのデータを廃棄する。

なお、エラー付与／除去部１６０が制御信号フレームにエラーを付加するために用いる定数（各ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ３５，Ｓ４９の「０ｘ５ｂ」）については必要に応じて異なる値を用いても良いが、付加されたエラーの除去を可能にするために、送信側と受信側とで同じ値を用いる必要がある。

（第２の実施の形態）
本発明の通信装置及び通信制御方法に関するもう１つの実施の形態について、図９〜図１１を参照しながら以下に説明する。

図９は第２の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図１０は第２の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。図１１は第２の実施の形態における通信装置が扱う制御信号のデータ構成を示す模式図である。

この形態は第１の実施の形態の変形例であり、本発明を実施する通信装置として図２に示した無線通信端末１００と同じ構成の端末を用いる場合を想定している。但し、第２の実施の形態における無線通信端末１００の動作については第１の実施の形態とは少し異なっている。すなわち、前述のエラー付与／除去部１６０が送信する制御信号フレームに付加するエラーの種類が変更されている。

第２の実施の形態における無線通信端末１００が扱う制御信号フレームの構成が図１１に示されている。ここではプロトコルとして変形されたＳＲＰレイヤを想定しているので、図１１に示すように、送信側で生成される制御信号フレーム３００Ａには、１オクテット長のヘッダ領域３０１と、１オクテット長のシーケンス番号領域３０２と、任意長の情報領域３０３と、２オクテット長のＦＣＳ領域３０４とが存在する。

制御信号フレーム３００Ａのヘッダ領域３０１には制御信号フレームの種類などを表すＩＤ情報が格納され、シーケンス番号領域３０２には制御信号フレームのシーケンス番号が格納され、情報領域３０３には「Ｈ．２４５」で規定されたコマンドなどの情報が格納され、ＦＣＳ領域３０４にはフレームのチェックに必要な符号が格納される。

ＳＲＰプロトコルに従って動作する場合には、制御信号フレーム３００Ａの全体を送信することになるが、第２の実施の形態のエラー付与／除去部１６０は、制御信号フレーム３００Ａからヘッダ領域３０１を除去して制御信号フレーム３００Ｂを生成し、制御信号フレーム３００Ｂを送信する。

また、第２の実施の形態の無線通信端末１００が制御信号フレーム３００Ｂを受信した場合には、受信側のエラー付与／除去部１６０がヘッダ領域３０１を制御信号フレーム３００Ｂに付加して制御信号フレーム３００Ａを復元する。

つまり、無線通信端末１００から送信される制御信号フレーム３００Ｂにはヘッダ領域３０１が存在しないため、受信側の端末がＳＲＰプロトコルに従って動作する場合には確実にエラーが発生する。しかし、受信側の端末においてエラー付与／除去部１６０がヘッダ領域３０１を付加することにより、付加されたエラーを除去することができる。

図９に示す動作例では、第２の実施の形態の無線通信端末１００Ａ（ＷＮＳＲＰ端末）とＳＲＰプロトコルに従って動作する無線通信端末２００（既存端末、すなわちＳＲＰ端末）との間で通信する場合を想定している。

図９において、無線通信端末１００ＡはステップＳ６１で相手局に送信すべきコマンドを含む制御情報、すなわち図１１の制御信号フレーム３００Ａを生成する。

次のステップＳ６２では、無線通信端末１００Ａ上のエラー付与／除去部１６０が、ステップＳ６１で生成された制御信号フレーム３００Ａからヘッダ領域３０１を除去して制御信号フレーム３００Ｂを生成する。この制御信号フレーム３００ＢがＷＮＳＲＰフレーム（ＷＮＳＲＰ Ｓｅｑ ＃０）としてステップＳ６３で送信される。なお、相手局がＳＲＰ端末であることが判明している場合には、通常のＳＲＰフレーム（ＳＲＰ Ｓｅｑ ＃０）を送信する。

一方、図９において無線通信端末２００はＳＲＰプロトコルに従って動作するので、ステップＳ７１で通常のＳＲＰフレーム（ＳＲＰ Ｓｅｑ ＃０）を送信する。

また、無線通信端末２００が制御信号フレームを受信した場合には次のステップＳ７２に進み、受信したフレームを処理する。ここで、受信したフレームがＳＲＰフレームの場合には問題がないのでそのフレームをコマンドとして処理する。しかし、受信したフレームがＷＮＳＲＰフレームの場合には、ヘッダ領域３０１が存在しないのでエラーが検出され、このフレームは廃棄される。

無線通信端末２００がＳＲＰフレームを受信した場合には、次のステップＳ７３で応答としてＳＲＰフレーム（ＳＲＰ Ｒｅｓ Ｓｅｑ ＃０）を送信する。

一方、無線通信端末１００Ａは、相手局からの制御信号フレームを受信するとステップＳ６４に進み、受信した制御信号フレームを検査する。無線通信端末２００からのＳＲＰフレームを受信した場合には、フレームの内容に問題がないので、ステップＳ６４からステップＳ６５に進み、応答用のＳＲＰフレーム（ＳＲＰ Ｒｅｓ Ｓｅｑ ＃０）を生成して送信する。なお、ステップＳ６６以降の処理は、ＷＮＳＲＰ端末同士で通信する場合に必要になる。

図１０に示す動作例では、無線通信端末１００Ａと無線通信端末１００Ｂとの間で通信する場合、すなわち第２の実施の形態の無線通信端末１００（ＷＮＳＲＰ端末）同士が通信する場合を想定している。なお、図９に示す無線通信端末１００Ａと図１０に示す無線通信端末１００Ａとは基本的に同じ動作を行うので、対応する処理に同じステップ番号を付けて示してある。

図１０に示す無線通信端末１００Ｂは、無線通信端末１００Ａと同じ機能を有しているが、図１０においては無線通信端末１００Ｂが最初はＳＲＰプロトコルに従って動作している。

無線通信端末１００Ｂは、相手局からの制御信号フレームを受信すると、受信した制御信号フレームの種類がＷＮＳＲＰフレームか否かをステップＳ８２で識別する。すなわち、受信した制御信号フレームの先頭位置にＳＲＰフレームのヘッダがあるか否かを調べることにより、制御信号フレームがＳＲＰフレームかＷＮＳＲＰフレームかを区別する。

ＷＮＳＲＰフレームを受信したことを検出すると、ステップＳ８２からステップＳ８３に進み、無線通信端末１００Ｂが新プロトコル（ＷＮＳＲＰプロトコル）に従って動作するようにそれ自身の動作モードを切り替える。

ステップＳ８４では、無線通信端末１００ＢがＷＮＳＲＰプロトコルに従って動作している時にはＷＮＳＲＰフレームで応答を送信し、無線通信端末１００ＢがＳＲＰプロトコルに従って動作している時にはＳＲＰフレームで応答を送信する。

無線通信端末１００ＢがＷＮＳＲＰフレームを送信した場合には、このフレームにヘッダが含まれていないので、無線通信端末１００ＡのステップＳ６４ではエラーが検出され、その結果、無線通信端末１００Ａの処理はステップＳ６６に進む。

ステップＳ６６では、予め用意されたＷＮＳＲＰのヘッダ（図１１のヘッダ領域３０１の内容：０ｘＦ１）を受信フレームに付加した後、再びフレームの検査を実施する。無線通信端末１００Ａが無線通信端末１００ＢからのＷＮＳＲＰフレームを受信した場合には、受信フレームの先頭にヘッダを付加することにより本来の制御信号フレーム（図１１中の３００Ａ）が復元されるので、エラーが除去され検査に成功する。その場合、次のステップＳ６７で無線通信端末１００ＢはＷＮＳＲＰフレームの応答を送信する。

いずれにしても、新プロトコルに対応した無線通信端末１００Ａから新プロトコルに対応したＷＮＳＲＰフレームが送信すると、既存端末（２００）ではこのＷＮＳＲＰフレームがエラーとして確実に破棄されるので、異常な動作は生じない。

なお、応答用の制御信号フレームについては、受信したフレームのデータ長（バイト数）の違いにより、ＷＮＳＲＰフレームとＳＲＰフレームとを受信側で区別することができる。

以上説明したように、第三世代移動体通信システムの携帯電話端末や、このような端末との間で通信を行う通信装置などに本発明を適用することにより、既存のプロトコルだけに対応した既存端末と、既存のプロトコルの上位に位置する新プロトコルに対応する新端末とが同じ通信網上に混在する場合であっても、異常動作の発生を防止でき、既存端末と新端末との間で相互に通信することも可能になる。従って、標準規格で定められたプロトコルの他に、新規に開発した制御信号再送プロトコルを利用することが可能になり、既存規格での課題を解決することが可能になる。

第１の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 通信装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における通信装置の受信時の詳細な動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における通信装置と他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第１の実施の形態における通信装置と他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第１の実施の形態における通信装置と同じ機能を有する他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第１の実施の形態における通信装置と同じ機能を有する他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第１の実施の形態における通信装置が扱う制御信号のデータ構成を示す模式図である。 第２の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第２の実施の形態における通信装置の主要な動作及び他局との間の通信動作例を表すシーケンス図である。 第２の実施の形態における通信装置が扱う制御信号のデータ構成を示す模式図である。

符号の説明

１０ 機能情報
２０ 制御信号フレーム
２０Ｂ 変更された制御信号フレーム
１００ 無線通信端末
１１０ 無線部
１２０ 多重化部
１３０ 映像符号化復号化部
１４０ 音声符号化復号化部
１５０ 制御信号生成部
１６０ エラー付与／除去部
１７０ 制御部
２００ 無線通信端末
３００Ａ，３００Ｂ 制御信号フレーム
３０１ ヘッダ領域
３０２ シーケンス番号領域
３０３ 情報領域
３０４ ＦＣＳ領域

Claims (7)

1. 予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信する通信装置であって、
   通信のための制御信号伝送プロトコルに関し、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う制御部を設けると共に、前記制御部は、前記第２の規格に従って制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第１の信号を生成し、前記第１の規格に従って動作する相手端末からの制御信号を受信した場合には、前記相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第２の信号を応答信号として生成する
   ことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、前記制御部は、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部が予め定めた固定パターンのエラーを発生するように、前記第１の信号及び第２の信号を生成することを特徴とする通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置において、前記制御部は、所定の制御信号フレームの特定領域のデータと予め定めた定数とを論理演算した結果を前記第１の信号又は第２の信号として出力することを特徴とする通信装置。
4. 予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信する通信装置であって、
   通信のための制御信号伝送プロトコルに関し、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う制御部を設けると共に、前記制御部は、前記第２の規格に従って制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格で必要とされる情報の少なくとも一部が欠落した情報を前記第１の規格の規格外の第１の信号として生成する
   ことを特徴とする通信装置。
5. 請求項１及び請求項４のいずれかに記載の通信装置において、映像情報の符号化／復号化を行う映像処理部と、音声情報の符号化／復号化を行う音声処理部と、映像処理部の信号と音声処理部の信号とが多重化された信号を無線信号として送受信する無線通信部とを更に設けたことを特徴とする通信装置。
6. 予め規格で定めたプロトコルに従って複数の通信局間で通信するための通信制御方法であって、
   各通信局の通信のための制御信号伝送プロトコルを制御する制御部が、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う場合に、
   前記第２の規格に従って自局から相手端末に制御信号を送信する場合には、前記第１の規格に従って動作する相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第１の信号を生成する
   ことを特徴とする通信制御方法。
7. 請求項６に記載の通信制御方法において、
   各通信局の通信のための制御信号伝送プロトコルを制御する制御部が、予め規定された第１の規格の上位に位置する第２の規格に従って制御を行う場合に、
   前記第１の規格に従って動作する相手端末からの制御信号を受信した場合には、前記相手端末の受信部がエラーを発生するように、前記第１の規格の規格外の第２の信号を応答信号として生成する
   ことを特徴とする通信制御方法。

Images