JP2006173862A - Wireless communication system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屋外で利用されているPHS(登録商標)や2.4GHz帯や5GHz帯等の移動体通信端末(無線通信端末)を用い、LAN(ローカルエリアネットワーク)やWAN(ワイドエリヤネットワーク)のIP(インターネットプロトコル)の通信インフラを利用して、地下街や建物内において音声及びデータ通信を行う無線通信システムに関する。 The present invention uses a mobile communication terminal (wireless communication terminal) such as a PHS (registered trademark), 2.4 GHz band, or 5 GHz band that is used outdoors, and a LAN (local area network) or a WAN (wide area network). The present invention relates to a wireless communication system that performs voice and data communication in an underground shopping center or a building using the IP (Internet Protocol) communication infrastructure.
従来、上記無線通信は、地下街や建物内において、壁や什器及び歩行者等が障害物となり、空間における電波の伝播に対して、大きな伝播損失が発生する。
このため、従来においては、地下街及び建物内にて、効率の良い無線通信を行うため、ダイポールアンテナ付基地局装置を、40〜80m程度の間隔に多数配置している(例えば、特許文献1参照)。
For this reason, conventionally, a large number of base station apparatuses with dipole antennas are arranged at intervals of about 40 to 80 m in order to perform efficient wireless communication in underground malls and buildings (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1に示す無線基地局装置にあっては、ダイポールアンテナを用いているため、設置処理において、事前の空間伝播測定による不感地帯の特定作業と不感部分を補足するダイポールアンテナの設置が必要となるという欠点がある。
このため、上記無線通信システムにおいては、事前の電波伝播調査や、多数のダイポールアンテナの設置を行う作業に時間を要し、かつ費用が増大する要因となっている。
また、無線基地局装置においては、什器の配置変更や歩行者の接近・移動で通信品質の著しい劣化が発生し、場合によっては通話の維持が困難となる問題がある。
However, since the radio base station apparatus shown in Patent Document 1 uses a dipole antenna, in the installation process, it is necessary to specify a dead zone by a prior spatial propagation measurement and to install a dipole antenna to supplement the dead portion. There is a disadvantage that it is necessary.
For this reason, in the said radio | wireless communications system, it takes time for the prior | preceding radio wave propagation investigation and the operation | work which installs many dipole antennas, and becomes a factor which increases expense.
In addition, in the radio base station apparatus, there is a problem that communication quality is significantly deteriorated due to a change in the arrangement of fixtures or the approach / movement of a pedestrian, and in some cases, it is difficult to maintain a call.
また、上記無線通信システムにおいては、特定の周波数帯域の無線通信にしか使用できず、例えば、PHS(登録商標)に代表されるデジタル簡易電話,携帯電話,無線LANなどのいずれか一つにしか対応していない。
したがって、上記無線通信システムには、閉鎖空間において、複数の異なる周波数帯域の無線通信端末を利用するため、それぞれの通信システムに対応した基地(送受信機)を設ける必要があり、基地の整備にかかる費用が増大してしまう。
Further, the above wireless communication system can be used only for wireless communication in a specific frequency band. For example, the wireless communication system can be used only for any one of a digital simple telephone represented by PHS (registered trademark), a mobile phone, a wireless LAN, and the like. Not supported.
Therefore, since the wireless communication system uses a plurality of wireless communication terminals having different frequency bands in a closed space, it is necessary to provide a base (transmitter / receiver) corresponding to each communication system. Cost increases.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡易に無線通信の不感地帯を解消する設置作業が行え、かつ、デジタル簡易電話や携帯電話等の異なる周波数帯域及び通信方式の双方に対応した送受信が可能であり、閉鎖空間における基地の設置費用の増大を防止する無線通信システム及び無線通信方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, can easily perform installation work to eliminate the dead zone of wireless communication, and can be applied to both different frequency bands and communication systems such as digital simple telephones and mobile phones. An object of the present invention is to provide a wireless communication system and a wireless communication method capable of corresponding transmission / reception and preventing an increase in the cost of installing a base in a closed space.
請求項1に記載の発明は、無線通信システムであり、漏洩同軸ケーブルのアンテナを有し、無線通信端末と無線通信によりデータの送受信を行う送受信部を有する基地と、無線通信端末の識別情報を含む固有情報が記憶された端末情報データベースと、前記基地に対する無線通信端末からの接続依頼の有無を検出し、接続依頼を検出した場合、該端末情報データベースを参照し、接続依頼元及び接続依頼先の双方の識別情報の有無を検出し、双方の識別情報が確認されると、接続依頼元及び接続依頼先間の回線を接続する基地制御装置とを有する。 The invention according to claim 1 is a wireless communication system having a leaky coaxial cable antenna, a base having a transmission / reception unit for transmitting and receiving data by wireless communication with a wireless communication terminal, and identification information of the wireless communication terminal. A terminal information database in which unique information is stored, and the presence or absence of a connection request from a wireless communication terminal to the base is detected. When a connection request is detected, the terminal information database is referred to, and a connection request source and a connection request destination The base controller for detecting the presence / absence of both identification information and connecting the lines between the connection request source and the connection request destination when both identification information is confirmed.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の無線通信システムにおいて、前記送受信部が、各々異なる送受信の周波数帯域を有する複数の無線通信端末と送受信する。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect, the transmission / reception unit transmits / receives data to / from a plurality of wireless communication terminals each having a different transmission / reception frequency band.
請求項3に記載の発明は、基地において、漏洩同軸ケーブルのアンテナを介し、送受信部が無線通信端末と無線通信によりデータの送受信を行う送受信過程と、無線通信端末の識別情報を含む固有情報を端末情報データベースに記憶する過程と、基地制御装置が前記基地に対する無線通信端末からの接続依頼の有無を検出し、接続依頼を検出した場合、該端末情報データベースを参照し、接続依頼元及び接続依頼先の双方の識別情報の有無を検出し、双方の識別情報が確認されると、接続依頼元及び接続依頼先間の回線を接続する過程とを有する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a transmission / reception process in which a transmission / reception unit transmits / receives data by wireless communication with a wireless communication terminal via an antenna of a leaky coaxial cable at a base, and unique information including identification information of the wireless communication terminal. The process of storing in the terminal information database, and when the base control device detects the connection request from the wireless communication terminal to the base, and detects the connection request, the terminal request database and the connection request are referred to the terminal information database. The presence or absence of both pieces of identification information is detected, and when both pieces of identification information are confirmed, there is a process of connecting a line between the connection request source and the connection request destination.
以上説明したように、本発明によれば、従来、1.9GHz帯の移動体端末であるPHS(登録商標)の無線基地において、従来のダイポールアンテナが40m程度の距離にて、通話に支障があるノイズレベルのMOS(音声品質評価)値3レベルとなるのに対し、本発明によれば、漏洩同軸ケーブルをアンテナとして使用することで、1つの無線基地局単位で400m程度のケーブル長のアンテナを設けることができ、通話に支障が無いとされるMOS値4レベルをこのケーブルが配設されている閉鎖空間において達成でき、少ない基地局にて送受信エリアの拡大を実現することができる。
また、本発明によれば、デジタル簡易電話及び携帯電話等の、異なる送受信の周波数帯域を有する無線通信端末に対応できる構成にしているため、閉鎖空間における無線通信端末を利用する基地設置の設備投資を低減することができる。
As described above, according to the present invention, in a conventional PHS (registered trademark) radio base, which is a mobile terminal in the 1.9 GHz band, the conventional dipole antenna has a trouble in a distance of about 40 m. In contrast to a certain noise level of MOS (voice quality evaluation) value of 3 level, according to the present invention, a leaky coaxial cable is used as an antenna, so that an antenna having a cable length of about 400 m in one radio base station unit. 4 can be achieved in a closed space where this cable is provided, and the transmission / reception area can be expanded with a small number of base stations.
In addition, according to the present invention, since it is configured to be compatible with wireless communication terminals having different transmission / reception frequency bands, such as digital simple telephones and mobile phones, capital investment for installing a base using a wireless communication terminal in a closed space Can be reduced.
本発明は、例えば、構内通信等の内線システムにおいて、移動体端末(後述する無線情報端末6)、例えばPHS(登録商標)等のデジタル簡易電話との間で、無線通信によりデータの送受信を行う際、送信信号の発信および受信信号の受信を行う送受信アンテナを、漏洩同軸ケーブル(LCX:Leaky Coaxial Cable)を用いた無線通信により形成している。
以下、本発明の一実施形態による無線通信システムを図面を参照して説明する。図1は同実施形態の一構成例を示すブロック図である。
The present invention transmits and receives data by wireless communication with a mobile terminal (wireless information terminal 6 to be described later), for example, a digital simple telephone such as PHS (registered trademark) in an extension system such as private communication. At this time, a transmission / reception antenna for transmitting a transmission signal and receiving a reception signal is formed by wireless communication using a leaky coaxial cable (LCX).
Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the embodiment.
この図において、基地1aは、閉鎖空間S内に設けられており、インターフェース部2a,送受信部3a及び記憶部4aを有しており、インターフェース部2aを介して、基地制御装置5及びISDNなどのデジタル回線6に接続されている。
また、基地1bは、閉鎖空間T内に設けられており、基地局1aと同様に、インターフェース部2b,送受信部3b及び記憶部4bを有しており、インターフェース部2aにより基地制御装置5及びISDNなどのデジタル回線6に接続されている。
In this figure, a
In addition, the base 1b is provided in the closed space T, and has an
送受信部3a,3bは、各々異なる周波数帯域に対応したLCXアンテナ7a,7bを有しており、複数の異なる周波数帯域の無線情報端末、例えば、無線情報端末8a,8b(デジタル簡易電話)及び無線情報端末9a,9bとデータの送受信を行う。
また、送受信部3a,3bは、回線を確立する複数の通信チャンネルを有しており、この通信チャンネルにおいて、無線情報端末間の通信回線を確立し、無線情報端末間の情報(音声通話やデータ転送のデータ)の送受信を行う。
The transmission /
The transmission /
ここで、送受信部3a,3bは、無線情報端末から発信される接続要求の信号を、LCXアンテナ7a,7bを介して受信すると、周波数フィルタ等により入力される信号を分別し、通信の周波数帯域を検出して、この信号に含まれている電話番号を抽出する。
後に説明するが、送受信部3a及び3bは、基地制御装置5から送信される無線情報端末の固有情報により、無線情報端末それぞれの周波数帯域及び通信方式に対応した送受信の処理を行う。
Here, when the transmission /
As will be described later, the transmission /
さらに、送受信部3a,3bは、無線情報端末から他の無線情報端末への接続要求が入力されると、記憶部4a,4b各々に対し、接続依頼元の電話番号(識別情報)及び接続依頼先の電話番号とを書込み、記憶させる。
基地制御装置5及び端末情報データベース10は、外部からの電波が届かない閉鎖空間におけるデジタル簡易電話及び携帯電話の通話を可能とするサービスを提供するサービスセンタ等に設置されている。
Further, when a connection request from the wireless information terminal to another wireless information terminal is input, the transmission /
The
記憶部4a,4bは、接続要求を行った無線情報端末の電話番号を、複数記憶する構成となっており、FIFO(First IN First Out)の依頼テーブルに順次データを蓄積する。
ここで、送受信部3a,3bは、記憶部4a,4bの依頼テーブルに空きがない場合、接続要求を拒否、すなわち接続待ちである状態を示す信号を、接続要求した無線情報端末に発信する。
The
Here, when there is no space in the request tables of the
また、記憶部4a,bは、各々送受信部3a,3bが送受信可能な範囲にある無線情報端末の電話番号が記録されている検出テーブルを有している。
ここで、送受信部3a,3bは、一定期間毎に、検出テーブルのデータを消去し、対応可能な周波数信号及び通信方式各々により同報信号を発信し、応答信号を発信してきた無線情報端末の電話番号を、各々記憶部4a,4bの検出テーブルに書き込む処理を行う。
The
Here, the transmission /
基地制御装置5は、所定の時間間隔(例えば、数μ秒)毎に、記憶部4a,4bの記憶内容を検索し、各基地1a,1bの記憶部4a,4bにおいて、依頼テーブルにおける電話番号の有無の検出を行い、電話番号を検出すると、接続依頼元及び接続依頼先の電話番号を読出す。
また、基地制御装置5は、端末情報データベース10双方の電話番号が登録されているか否かの検出を行い、依頼テーブルに双方が共に登録されていることを検出した場合、接続依頼元の無線情報端末が接続要求した送受信部を有する基地と、接続情報依頼先の無線情報端末が通信可能な送受信部を有する基地とに、回線接続許可信号を出力して、接続依頼元及び接続依頼先の無線情報端末間に回線を確立させる。
The
In addition, the
端末情報データベース5は、基地局制御装置1に接続されており、音声通話及びデータ伝送とを行う相互通信サービス、例えば内線通話などが許可された無線情報端末8a,8b9a,9b等の複数の識別情報を含む固有情報が、無線情報端末毎に記憶されている。
この端末情報データベース5には、例えば、無線情報端末がデジタル簡易電話や携帯電話の場合、識別情報が電話番号であり、各無線情報端末の固有情報として、この電話番号に対応して、通信事業者(携帯電話及びデジタル簡易電話の通信サービスを提供している業者)の種類,デジタル簡易電話または携帯電話のいずれであるかの種別,新規登録,継続,一時休止,解約などの情報が記載されている。
また、端末情報データベース5に登録された無線情報端末の固有情報は、登録内容が変更されることにより、無線情報端末の通信事業者または、基地制御装置5を管理する管理者により逐次変更される。
The
In the
In addition, the unique information of the wireless information terminal registered in the
また、上述したLCXアンテナ7a,7bは、すでに述べたように、開放空間から電波が到達し難い、地下街やトンネル内あるいはビル内部等の閉鎖空間S,Tに設けられ、所定の位置に配設された漏洩同軸ケーブルにより形成されている。
例えば、地下街にある商店内において、従来のようにアンテナを有するアクセスポイントを天井に配設した場合、什器や人の影になる場所では、アクセスポイントと無線情報端末との双方が発信する電波の直進波しか通信に用いることができないため、電波の不感帯となる領域が多く発生し、通信に耐える十分な強度で電波を相互に到達させることが難しい。
Further, as described above, the above-mentioned
For example, when an access point with an antenna is installed on the ceiling in a store in an underground shopping center, the radio waves transmitted by both the access point and the wireless information terminal are used in places that are in the shadows of furniture and people. Since only a straight wave can be used for communication, there are many areas that become a dead band of radio waves, and it is difficult to make radio waves reach each other with sufficient strength to withstand communication.
一方、本発明の実施形態においては、LCX(漏洩同軸ケーブル)アンテナ7a,7bが、天井裏などに直線状のみでなく、屈曲させた形状にても設けられているため、複数の箇所から直進波が到達するため、実質的に什器や人の影になる場所、すなわち電波の不感帯が存在しない状態となる。
また、上記LCXアンテナ7a,7bは、複数のスリットが、例えば数mおきに設けられており、このスリットがそれぞれアンテナの機能を有しているため、複数の箇所から電波を発信するため、点波源または線波源となり、通常のアンテナのように一点から球面上に放射される場合と異なり、電力の拡散が緩やかなため、通常のアンテナに比較して通信距離が延びる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the LCX (leakage coaxial cable)
The
上記LCXアンテナ7a,7bは、送受信可能な周波数帯域を、800MHz帯(携帯電話(PDC)),1.9GHz帯(PHS(登録商標)等のデジタル簡易電話),2.4GHz帯(無線LAN(IEEE802.11b)),5GHz帯(IEEE802.11b))または極超短波(もしくは準マイクロ波:300MHz〜3GHz)のいずれかまたは全て、もしくは各組合せに対応して形成されている。
The
また、LCXアンテナ7a,7bは、各無線情報端末との無線通信に用いられる上記各周波数帯域に対応した所定の形状及び間隔の漏洩孔(スロット)ペアをシールド導体(すなわち外部導体)に複数個有している。
The
次に、図1を参照して、本発明の一実施形態による無線通信システムの動作を説明する。
利用者が、閉鎖空間S内部において、無線情報端末8aに接続先の電話番号を入力して、例えば、他の閉鎖空間T内部の無線情報端末9bに対して呼要求(接続要求)を行う。
これにより、無線情報端末8aは、自身の電話番号(接続要求元の電話番号)と、接続依頼先の無線情報端末9bの電話番号とを、呼要求の信号に付加して、アンテナから発信する。
Next, the operation of the wireless communication system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the closed space S, the user inputs the telephone number of the connection destination to the
Thereby, the
そして、無線情報端末8aが閉鎖空間Sに存在し、基地1aの送受信部3aと通信可能であるため、送受信部3aは、LCXアンテナ7aを介して、上記呼要求の信号を受信し、記憶部4aに対し、接続依頼元の無線情報端末8aの電話番号と、接続依頼先の無線情報端末9bの電話番号とを書き込む。
そして、基地制御装置5は、所定の周期毎に各基地の記憶部(4a,4b)を順次検索し、各記憶部の依頼テーブルに電話番号が書き込まれているか否かの検出を行う。
And since the radio |
Then, the
そして、基地制御装置5は、記憶部4aに無線情報端末8a及び9bの電話番号が書き込まれていることを検出すると、これを記憶部4aの依頼テーブルから読み出す。
次に、基地制御装置5は、端末情報データベース10を参照して、無線情報端末8a及び9bの電話番号が双方共に書き込まれている(登録されている)か否かの検出を行う。
このとき、基地制御装置5は、いずれか一方でも書き込まれていないことを検出した場合、回線の接続を拒否する制御情報を基地1bの送受信部3aへ出力する。
これにより、送受信部3aは、無線情報端末8aに対して、回線接続不可能の通知を発信した後、無線情報端末8aとの通信を切断する。
And if the
Next, the
At this time, when the
Thereby, the transmission / reception unit 3a disconnects communication with the
一方、基地制御装置5は、端末情報データベース10において、無線情報端末8a及び9b双方の電話番号を検出すると、双方共にこのサービスに登録していることを検出し、無線情報端末9bが通信可能な送受信部を有する基地の検索を行う。
これにより、基地局サーバ3Dは、無線情報端末6Dとの回線の接続を行い、確立されたことを示す確立確認信号を、基地局制御装置1へ送信する。
On the other hand, when the
As a result, the base station server 3D connects the line with the wireless information terminal 6D and transmits an establishment confirmation signal indicating the establishment to the base station control device 1.
そして、基地局制御装置1は、接続されている各基地の記憶部を検索して、接続先の無線情報端末9bが検出テーブルに記載されているか否かの検出を行う。
そして、基地局制御装置1は、接続されている基地のいずれかの検出テーブル、例えば基地1bの記憶部4bの検出テーブルにおいて無線情報端末9bの電話番号が検出されると、無線情報端末9bが他の無線情報端末との回線確立の有無を検出し、確立されていなければ、送受信部3a及び3bに対して、各々回線の確立を許可する制御信号を出力する。
Then, the base station control device 1 searches the storage unit of each connected base, and detects whether or not the connection destination wireless information terminal 9b is described in the detection table.
When the base station controller 1 detects the telephone number of the wireless information terminal 9b in the detection table of any of the connected bases, for example, the detection table of the
このとき、基地局制御装置1は、端末情報データベース10を参照して、無線情報端末8a及び無線情報端末9b各々電話番号から通信事業者を抽出し、それぞれの通信事業者に対応する通信の周波数帯域及び通信方式等の情報を検出し、この情報をそれぞれの無線情報端末と通信可能な送受信部3a,3bへ送信する。
これにより、送受信部3a及び3bは、各々所定の無線チャンネルを割り当て、対応する通信事業者の周波数帯域及び通信方式等の情報に基づき、対応する周波数帯域及び通信方式により、デジタル回線6を介して、無線情報端末8a及び9b間の回線の接続を行う。
At this time, the base station control device 1 refers to the terminal information database 10 and extracts a communication carrier from each telephone number of the
As a result, the transmission /
ここで、例えば、送受信部3aは無線情報端末8aがデジタル簡易電話であるため、この通信事業者のデジタル簡易電話の周波数帯域及び通信方式により、デジタル回線6を介して通信事業者の局とのデータの送受信を行い、送受信部3bは無線情報端末9bが携帯電話であるため、この通信事業者の携帯電話の周波数帯域及び通信方式により、デジタル回線6を介して通信事業者の局とのデータの送受信を行う。
これにより、送受信部3a及び3bを介して、無線情報端末8aと無線情報端末8bとの間の回線が接続されることとなる。
Here, for example, since the
As a result, the line between the
一方、基地局制御装置1は、いずれの基地の記憶部の検出テーブルにおいても無線情報端末9bの電話番号が確認されない場合と、すでに無線情報端末9bが他の無線情報端末と回線を接続している場合、回線の接続を拒否させる制御情報を基地1bの送受信部3aへ出力する。
これにより、送受信部3aは、無線情報端末8aに対して、回線接続不可能の通知を発信した後、無線情報端末8aとの通信を切断する。
On the other hand, the base station control device 1 determines that the wireless information terminal 9b has already connected a line with another wireless information terminal when the telephone number of the wireless information terminal 9b is not confirmed in the detection table of the storage unit of any base. If so, the control information for rejecting the line connection is output to the transmitting / receiving unit 3a of the base 1b.
Thereby, the transmission / reception unit 3a disconnects communication with the
1a,1b…基地
2a,2b…インターフェース部
3a,3b…送受信部
4a,4b…記憶部
5…基地制御装置
6…デジタル回線
7a,7b…LCXアンテナ
8a,8b,9a,9b…無線情報端末
10…端末情報データベース
S,T…閉鎖空間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
無線通信端末の識別情報を含む固有情報が記憶された端末情報データベースと、前記基地に対する無線通信端末からの接続依頼の有無を検出し、接続依頼を検出した場合、該端末情報データベースを参照し、接続依頼元及び接続依頼先の双方の識別情報の有無を検出し、双方の識別情報が確認されると、接続依頼元及び接続依頼先間の回線を接続する基地制御装置と
を有することを特徴とする無線通信システム。 A base having an antenna of a leaky coaxial cable and having a transmission / reception unit for transmitting and receiving data by wireless communication with a wireless communication terminal;
A terminal information database in which unique information including identification information of a wireless communication terminal is stored, and detecting the presence or absence of a connection request from the wireless communication terminal to the base, and when detecting a connection request, refer to the terminal information database, A base controller that detects the presence / absence of identification information of both the connection request source and the connection request destination, and connects the lines between the connection request source and the connection request destination when both identification information is confirmed. A wireless communication system.
無線通信端末の識別情報を含む固有情報を端末情報データベースに記憶する過程と、
基地制御装置が前記基地に対する無線通信端末からの接続依頼の有無を検出し、接続依頼を検出した場合、該端末情報データベースを参照し、接続依頼元及び接続依頼先の双方の識別情報の有無を検出し、双方の識別情報が確認されると、接続依頼元及び接続依頼先間の回線を接続する過程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
A transmission / reception process in which a transmission / reception unit transmits and receives data by wireless communication with a wireless communication terminal via an antenna of a leaky coaxial cable at a base,
Storing unique information including identification information of the wireless communication terminal in the terminal information database;
When the base control device detects the presence or absence of a connection request from a wireless communication terminal to the base, and detects a connection request, the base control device refers to the terminal information database to determine the presence or absence of identification information of both the connection request source and the connection request destination. And a step of connecting a line between a connection request source and a connection request destination when both identification information is detected and confirmed.
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